Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Концентрация тяжелых металлов в рационах свиней на откорме и их переход в органы и ткани

ВАК РФ 06.02.02, Кормление сельскохозяйственных животных и технология кормов

Автореферат диссертации по теме "Концентрация тяжелых металлов в рационах свиней на откорме и их переход в органы и ткани"

I 1

На правах рукописи

ФЕДОТОВ АНАТОЛИЙ АЛЕКСАНДРОВИЧ

КОНЦЕНТРАЦИЯ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ В РАЦИОНАХ СВИНЕЙ НА ОТКОРМЕ И ИХ ПЕРЕХОД В ОРГАНЫ И ТКАНИ

Специальность 06.02.02 - Кормление сельскохозяйственных животных и технология кормов

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Новгород, 1996

ГНИ I 1 и О З-Ы

Работа выполнена в Новгородской государственной сельскохозяйственной академии.

Научный руководитель: доктор сельскохозяйственных наук,

профессор Вяйзенен Геннадий Николаевич

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук, Шил^р-Ш.

Зинченко Леонид Иванович '

кандидат сельскохозяйственных наук Петрова Любовь Ивановна

Ведущее предприятие: Новгородский научно-исследовательский и проектно-технологический институт сельского хозяйства

Защита диссертации состоится " ОШ^ХУшХу 1996 г. в -/У час. и^ мин. на заседании диссертационного совета К %■ в Новгородской государственной сельскохо-

зяйственной академии по адресу: >173Си5г. Новгород, ул. Псковская, дом 3, ауд. ¡^иЩим^1 •

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Новгородской государственной сельскохозяйственной академии

и 10 „ СМШ

Автореферат разослан " ^ " _ 1996 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета, ^ЩК

доцент У А.И.Токарь

ВВЕДЕНИЕ

В настоящее время в Российской Федерации, СНГ и за рубежом не разработаны нормы содержания тяжелых металлов в кормах и добавках при откорме свиней, в частности перед их реализацией на мясокомбинат или рынок. Отсутствуют сведения о содержании ряда токсичных, канцерогенных элементов в питьевой воде для свиней в последние месяцы их откорма.

Не разработана экологически допустимая концентрация (ЭДК) тяжелых металлов в продуктах свиноводства. Отсутствие данных о минимальной, оптимальной и максимальной концентрации тяжелых металлов в кормовых и пищевых продуктах существенно сдерживает развитие отрасли, мощностей предприятий перерабатывающей промышленности.

Предельно допустимая концентрация (ПДК) или максимально допустимый уровень (МДУ) тяжелых металлов в пищевой цепи различными ведомствами, службами нередко игнорируются.

Продукция клинически здоровых откормленных свиней, проверенная на степень загрязненности тяжелыми металлами, и отвечающая требованиям ЭДК по конкретной области, республике,не оказывает отрицательного влияния на здоровье человека.

При решении проблемы производства экологически чистой свиноводческой продукции в непосредственной близости химического предприятия необходимо учитывать не только наличие токсичных элементов в рационе откормочных свиней, но и поведение их в цепи: почва - рацион - животное - продукция свиноводства.Контроль поведения их в этой экологической цепи необходим для изыскания местных, дешевых, более эффективных компонентов и смесей, а также разработки оптимальных способов ускорения выведения шлаков из организма свиней до их убоя.

Решение проблемы повышения системы кормопроизводства и кормления свиней необходимо вести с учетом современных медико-биологических требований, санитарных и зооветеринарных норм качества кормовых, пищевых продуктов и продовольственного сырья.

Нами изучены, обобщены материалы по концентрации тяжелых металлов в растениеводческой, животноводческой продукции и питьевой воде за период с 1984 года по настоящее время. Особое внимание обращено на работу А.И.Штенберга // Содержание некоторых

минеральных элементов в пищевых продуктах различных регионов страны.- Вопросы питания.М.: 1984, N 6.

В исследованиях учтены материалы, отраженные в "Временном максимально-допустимом уровне (МДУ) содержания некоторых химических элементов и госсипола в кормах для с. - х. животных (М., 1987).

/Изучено содержание тяжелых металлов в кормах и добавках для сравнительной оценки этих данных с медико-биологическими' требованиями и санитарными нормами качества продовольственного сырья и пищевых продуктов (М., Издательство стандартов, 1990г.)

Обобщены сведения скандинавских ученых (1995, 1996) по оптимизации содержания некоторых тяжелых металлов в питьевой воде для всех видов с.-х. животных и птицы.

Обобщены материалы собственных исследований, включенные в монографию Г.Н.Вяйзенена, А.А. Федотова, А.В.Некрасова // Ускорение выведения тяжелых металлов и радионуклидов из организма сельскохозяйственных животных. - Новгород - 1996, 132 с.

Данные материалы исследований посвящены зарождению зоотехнической экологии как науки.

Цель и задачи исследований. Основной целью работы являлось изучение содержания тяжелых металлов в рационах, органах и тканях откормочных свиней.

В связи с этим нами были поставлены следующие задачи:

- изучить концентрацию тяжелых металлов в кормах и питьевой воде;

- изучить возможность использования в рационах откормочных свиней некоторых компонентов (солодовые ростки, солод) производства пива АО "Дека" г. Новгорода, лекарственных трав (крапива и листья лопуха) и цеолита природного;

- определить содержание тяжелых металлов в органах и тканях откормочных свиней перед сдачей их на мясокомбинат;

- определить уровни перехода тяжелых металлов в органы и ткани из рационов кормления;

- разработать экологически допустимую концентрацию (ЭДК) тяже' лых металлов в кормах и продуктах свиноводства;

- определить экономическую эффективность использования цеолита природного в рационе откормочных свиней.

Эта тема является составной частью государственной научно-технической программы Главного управления высших учебных заведений Министерства сельского хозяйства и продовольствия Российской Федерации (госрегистрационный номер 372-36-2Ж), тематического плана НИР Новгородской ГСХА, Всероссийской Ассоциации "Кормление сельскохозяйственных животных и технология кормов" (РАСХН, ВИЖ).

Научная новизна. Впервые установлена возможность использования компонентов производства пива (солодовых ростков, солода) , лекарственных трав (сухой крапивы и сухих листьев лопуха) и цеолита природного в рационах для получения экологически чистой продукции свиноводства. Выявлен уровень перехода тяжелых металлов в органы и ткани свиней на откорме из рационов.

Впервые установлена экологически допустимая концентрация (ЭДК) тяжелых металлов (минимум - оптимум - максимум) в продуктах свиноводства.

Практическая значимость работы. В результате исследований доказана высокая эффективность использования солодовых ростков, солода, крапивы, лопуха и цеолита природного для очистки организма свиней от шлаков.

Разработаны рекомендации по ускорению выведения тяжелых металлов из организма с.-х. животных.

Экологически допустимая концентрация, в сравнении с предельно допустимой концентрацией, отражающая степень загрязненности (минимум - оптимум - максимум) продуктов тяжелыми металлами, более приемлема для роста и развития животноводства и свиноводства, в частности.

Апробация работ. Основные положения диссертации доложены на научных конференциях Новгородской государственной сельскохозяйственной академии, на коммерческих и государственных предприятиях перерабатывающей промышленности Российской Федерации в 1994 ... 1996 г.г., опубликованы в центральных. Всероссийских журналах и монографии.

Стуктура и объем диссертации. Диссертационная работа изложена на 166 страницах машинописного текста, состоит из введения, обзора литературы, материалов и методов иследований, собственных исследований, выводов, практических предложений и

приложения (4 табл.), включает 35 таблиц. Список литературы включает 137. источника, в том числе 15 на иностранных языках.

Экспериментальная часть Материал и методика исследований

Научно-хозяйственный опыт по откорму свиней крупной белой породы проведен в свиноводческом хозяйстве химического предприятия акционерного общества "Акрон" Новгородской области в 1994 году. Исследования кормов и питьевой воды на загрязненность их тяжелыми металлами были начаты в 1993 году. Сбор лекарственных трав осуществляли в Новгородском районе области.

Опыт проведен методом групп аналогов с учетом возраста, пола, живой массы, происхождения и породности, на шести группах (контрольная и пять опытных) свиней на откорме, по 10 голов в каждой.

Живая масса 1 головы свиней до постановки на откорм составляла 38...40 кг, а перед реализацией на убой 129,5...133,1 кг. В конце откорма в каждой из шести групп свиней было убито по 4 головы. Убой свиней осуществляли в миниубойном цехе производства Германии, что в хозяйстве АО "Акрон". В каждую из групп входило по 2... 3 свинки и боровка.

Опыт состоял из трех периодов: предварительного (10 суток), учетного (180 суток) и заключительного (10 суток).

Исследования велись по следующей схеме (таб. N 1)

Схема научно-хозяйственного опыта

Группа Число свиней в группе, гол. Условия кормления

Контрольная 10 ОР (основной рацион)

I опытная 10 ОР, солодовые ростки (30 г/гол./сут.)

II опытная 10 ОР, солод (30 г/гол./сут.)

III опытная 10 ОР, сухая' крапива (Urtika urens L.) (30 г/гол./сут.)

IV опытная 10 ОР, сухие листья лопуха (Lappa major) (30 г/гол./сут.)

V опытная 10 ОР, цеолит природный (40 г/гол. /сут. )

Постановка, организация научно-хозяйственного опыта осуществлена с учетом "Основ опытного дела в животноводстве" (А.И.Овсянников, 1978). Полноценность рационов кормления контролировали по нормам ВАСХНИЛ (М., 1985), с учетом возраста и живой массы свиней.

Определение концентрации тяжелых металлов в образцах кормов, добавок, питьевой воды, органах и тканях проводилось на атомно-эмиссионном спектрометре фирмы Ferkln Elmer, в химической лаборатории АО "Акрон" Новгородской области.

Мышечную ткань отбирали из длиннейшей мышцы спины на уча-

стках между 9-12 грудными позвонками, так как она наиболее точно характеризует ее качество во всей туше.

Влияние скармливания солодовых ростков, солода, крапивы, лопуха и цеолита свиньям на приросты живой массы В рационы кормления молодых растущих свиней в возрасте 3,5.. .4 месяца и свиней в возрасте 8.. .9 месяцев, помимо основных кормов, добавляли компоненты производства пива АО "Дека", местные лекарственные (неаптечные) травы и цеолит природный, предложенный геологической экспедицией Калининградской области для его испытания. Концентрация тяжелых металлов в кормах и добавках, используемых в кормлении свиней, отражена в табл. 2.

Таблица 2

Содержание тяжелых металлов в кормах, мг/кг

Корма Свинец' Кадмий Олово Хром Никель Алюминий Стронций

1 2 3 4 5 6 7 8

Комбикорм 3,36 0, 95 7,98 9,33 1,33 18,14 2,38

Трава зеленая 21,46 1.17 35,88 17,94 2,7 16,73 21,17

Вода питьевая 0,016 0, 0024 0, 096 0,014. 0,004 8,93 3,144

Цеолит 62,96 отс. отс. 66,9 29,75 79,7 633,4

Мел кормовой - - - - - - -

Солодовые ростки 2,50 нет 4,95 2,50 нет 8,76 1,82

Окончание таблицы 2

1 2 3 4 5 6 7 8

Солод 2,52 0.20 5,01 нет нет 8,93 1,93

Сухая крапива 2,59 нет 4,95 нет нет 14,12 7, 14

Сухие листья лопуха 2,56 нет 4,91 нет нет 15, 61 8,32

Среднесуточные рационы кормления в последние 2 месяца откорма сложились из фактически съеденных кормов, добавок В расчете на 1 кормовую единицу приходилось 93,3...94,5 г переваримого протеина. Перед снятием свиней с откорма в их рационах содержалось 3,02% жира, 9,3...9,4% клетчатки в расчете на сухое вещество. В единице сухого вещества рационов содержалось 0,92...О,93 кормовых единиц.

Степень загрязненности тяжелыми металлами рационов свиней перед их убоем представлена в табл. 3.

В этих рационах в расчете на 1 кг сухого вещества отмечена большая концентрация алюминия (37,02 мг), олова (23,26мг), хрома (18,35 мг) и стронция (17,88 мг).

Аналогичная тенденция загрязненности рационов свиней данными тяжелыми металлами наблюдалась в расчете на 1 кормовую единицу.

Концентрация тяжелых металлов в рационах откормочных свиней, мг

Название тяжелого металла В расчете на

1 кг сухого вещества 1 корм. ед.

Свинец 12,68 11,86

Кадмий 1,46 1,36

Олово 23,26 21,67

Хром 18,35 17,10

Никель 2,73 2,54

Алюминий 37,02 34,50

Стронций 17,88 16,65

Включение в рационы свиней некоторых компонентов производства шва, местных лекарственных трав и цеолита природного оказало неадекватное влияние на среднесуточные приросты живой массы (табл. 4).

Живая масса и среднесуточные приросты свиней при откорме

Группа Живая масса 1 гол., кг Среднесуточный прирост живой массы 1 гол. (за весь опыт) Изменение среднесуточных приростов по сравнению с контролем, %

до опыта после опыта

Контрольная 39,7+0,12 130+0,18 502 -

I опытная 38,7+0,21 130,9+0,12 512 101,9

II опытная 40, 0+0,18 133, 2+0, И 518 103,2

III опытная 39,8+0,16 133,1+0,16 518 103,2

IV опытная 38, 9+0,11 131,2+0,14 513 102,2

V опытная 39, 7+0.17 131,4+0,17 509 101,4

Максимальные среднесуточные приросты живой массы отмечены при добавлении в рационы солода и сухой крапивы (по 518 г против 502 г в контрольной группе, что составляет 3,2%). Сдаточная живая масса свиней по этим группам была равна 133,1...133,2 кг (в среднем).

А при использовании компонентов производства шва солод способствовал получению более высоких приростов живой массы за весь период откорма, продолжительностью 180 суток (518 г/гол.). Незначительное повышение приростов живой массы установлено при использовании в рационах цеолита природного (509 г против 502 г в контрольной группе, что составляет 1,4% (Р>0,05).

Необходимо отметить то; обстоятельство, что предлагаемые нами компоненты в указанных выше количествах применялись в основном не для повышения среднесуточных приростов живой массы, а для снижения степени загрязненности мяса и других продуктов свиноводства тяжелыми металлами. „Иными словами, компоненты в составе' рационов применены для получения экологически чистой продукции свиноводства.

" Компоненты, влияющие на степень загрязненности выделительных органов и кожи откормочных свиней -тяжелыми металлами

При откорме свиней, особенно в период их убоя целесообразно получать экологически чистую продукцию. По этой лишь причине необходимо максимально использовать в рационах кормления компоненты, существенно влияющие на очистку организма через почки, легкие и коку от накопившихся в них тяжелых (токсичных), а в ряде случаев канцерогенных элементов.

Нами установлено, что существенное влияние на снижение содержания в почке канцерогенного элемента алюминия оказало скармливание солода. Солод в сравнении с другими компонентами рационов оказал существенное влияние на снижение концентрации в почке свинца стронция стабильного, алюминия, олова и несущественное - свинца. А солодовые ростки в отличие от солода влияли несущественно на снижение содержания в ней свинца, хрома, никеля, стронция, зато существенно - кадмия.

Сухая крапива существенно очищает почку откормочных свиней от алюминия, а несущественно - хрома и стронция стабильного. Сухие листья лопуха оказали существенное влияние на снижение локализации в почке свиней олова, несущественное - свинца и стронция.

При откорме свиней цеолит природный существенно способствовал снижению локализации в почке таких концерогенных элементов, как стронций и алюминий. В отношении свинца и хрома цеолит природный не оказал столь существенного влияния.

Существенно загрязняли почку откормочных свиней кадмием следующие компоненты: солод, сухая крапива, сухие листья лопуха и цеолит природный, свинцом - сухие листья крапивы, хромом -

солод и сухие листья лопуха, сурьмой - солодовые ростки и солод, никелем - сухие листья лопуха и солода.

Следует отметить то обстоятельство, что более эффективными по снижению загрязненности легкого свиней кадмием, оловом, никелем, алюминием и стронцием оказались солодовые ростки. Однако эти солодовые ростки не способствовали снижению концентрации в легком свинца.

Лекарственные травы крапива и лопух оказали существенное влияние на снижение концентрации в легком кадмия, олова, никеля. При скармливании солодовых ростков, солода, крапивы, лопуха и цеолита в легком свиней существенно меньше накапливалось олова, никеля, кадмия (за исключением применения в рационе солода) .

Использование адсорбента в виде цеолита природного способствовало существенному снижению концентрации в легком кадмия, олова, никеля, несущественному - свинца и хрома.

Существенное влияние на локализацию хрома в легком свиней оказали солодовые ростки.

Кожа свиней на откорме с использованием в рационе 30 г олода в расчете на 1 гол. в сутки существенно очищалась от хрома, никеля, алюминия. Способствовали также - существенному снижению концентрации в коже.никеля и алюминия добавки в виде сухих листьев лопуха и цеолита природного.

Солодовые ростки оказали существенное влияние на снижение депонирования в коже алюминия и стронция стабильного. Однако следует отметить, что, наряду с очисткой кожи свиней от алюминия и стронция стабильного, при скармливании солодовых ростков отмечено существенное депонирование в ней свинца, кадмия, олова, хрома и никеля. Необходимо иметь в виду, что такие компоненты производства пива, как солодовые ростки и солод, оказали существенное влияние на депонирование в коже канцерогенных элементов кадмия и свинца. Сухая крапива не загрязняла и не очищала кожу от тяжелых металлов.

Больше всего хрома накапливалось в коже откормочных свиней при добавлении в рационы солодовых ростков, сухих листьев лопуха и цеолита природного.

Таким образом, кожа свиней перед их убоем на мясо служит как очистителем, так и загрязнителем организма.

Поневоле напрашивается вопрос: имеется ли возможность очистить выделительные органы и кожу свиней от тяжелых металлов за счет скармливания конкретного компонента?

В данном случае нам не удалось выявить такой компонент, который способствовал бы снижению содержания всех тяжелых металлов в этом "участке" организма одновременно.

Однако, имеется реальная возможность существенно уменьшить локализацию тяжелых, канцерогенных элементов только в отдельном (почке или легком) выделительном органе или, в обоих одновременно. Так, например; за счет использования в рационе солода появилась возможность существенно очистить почку и легкое от олова одновременно, не загрязняя им кожу.

Солодовые ростки способствуют достоверному очищению почки и легкого от содержания самого опасного канцерогенного элемента кадмия, но загрязняет им кожу.

Цеолит природный способствовал существенному снижению алюминия в почке и коже одновременно, не оказывая влияния на очистку и загрязнение легкого.

Концентрация тяжелых металлов в мышце (мясе) свиней на откорме

Необходимость использования данных компонентов в рационах вызвана освоением проблемы производства экологически чистой продукции, в частности мяса свинины, в условиях деятельности химического предприятия акционерного общества "Акрон".

В мышце (мясе) откормочных свиней содержалось тяжелых металлов (в сумме) от 13,10 до 54,21 мг/кг (в среднем 37,94 мг/кг).

Свинец. Концентрация свинца в мясе составляла во всех случаях почти равную величину (0,10 мг/кг), за исключением использования в рационах цеолита природного, уровень которой не превышал 0,17.мг/кг.

По данным В.Л.Владимирова, А.П.Терещенко и М.А.Веротченко (1995), в мясе свежем и охлажденном предельно допустимая концентрация свинца составляет 0,5 мг/кг. Сравнивая данные авторов и результаты наших исследований, можно заключить, что в мясе-свинине подсобного хозяйства акционерного общества "Акрон"

Новгородской области концентрация свинца существенно ниже (0,10. ..0.17 мг/кг против 0,5 мг/кг по ПДК).

Несмотря на то, что включение в рационы цеолита природного, содержащего 62,96 мг/кг свинца, в мясе-свинине было отмечено незначительное количество этого канцерогенного элемента (0,17 мг/кг). Следовательно, адсорбирующие свойства цеолита, хотя . он и является "носителем" свинца, способствовали существенному, снижению его концентрации в мясе. Это явление необходимо учитывать при использовании цеолита природного в рационе от-комочных свиней, особенно при производстве экологически чистого мяса. В мясе свиней, в рационы которых добавляли 40 г цеолита природного, содержалось высокодостоверно (Р<0,001) меньше тяжелых металлов (в сумме), а именно 13,10 мг/кг. В мясе свиней контрольной группы (без добавок) отмечено тяжелых металлов в сумме 45,75 мг/кг.

Таким образом, в любом хозяйстве, ТОО имеется реальная возможность существенно очистить мясо свиней от канцерогенного элемента свинца, добавив в рацион лишь 40 г цеолита в расчете на 1 голову в сутки. Это необходимо иметь в виду при производстве экологически чистого мяса-свинины в непосредственной близости деятельности химического предприятия акционерного общества "Акрон" Новгородской области. На этом предприятии были гальванические цеха.

Кадмий. Содержание кадмия в мышце свиней варьировало от 0,008 до 0,121 мг/кг (в среднем 0,03 мг/кг). По данным В.Л.Владимирова, А.П.Терещенко и М.А.Веротченко (1995), в мясе должно содержаться не более 0,05 мг/кг кадмия.

Необходимо подчеркнуть, что использование в рационах откормочных свиней 30 г солода в расчете на 1 гол. в сутки привело к интенсивной локализации данного канцерогенного элемента кадмия в мясе-свинины, уровень которого составлял 0,121 мг/кг против 0,026 мг/кг в контроле. Иными словами, солод как компонент производства пива,, в 4,6 раза интенсивнее загрязнял мясо-свинину кадмием. Однако солодовые ростки способствовали очистке этого мяса от канцерогенного элемента кадмия довольно существенно, и доказательством тому может служить самая' низкая. его концентрация в пищевом продукте (0,008 мг/кг).

Применение в рационах откормочных свиней других компонентов не привело к повышению содержания в мясе кадмия выше ЛДК.

Олово. Использование в рационах свиней компонентов, безвредных для организма человека и с.-х. животных, по-разному повлияло на содержание в мясе олова. Концентрация олова в мя~ се-свинине колебалась в пределах от 0,25 до 0,60 мг/кг (в среднем 0,35 мг/кг).

Из всех перечисленных компонентов, применяемых в рационах откормочных свиней, только сухая крапива не способствовала загрязнению мышцы оловом (0,25 мг/кг против 0,26 мг/кг в контроле).

Компоненты производства пива: солодовые ростки и солод в сравнении с лекарственными травами и цеолитом внесли существенный вклад в загрязнение мяса оловом. Солодовые ростки и солод в сравнении с контролем на 20 и 71% соответственно хуже очищали от олова такой пищевой продукт как мясо-свинина.

Лекарственные травы в виде сухой крапивы и сухих листьев лопуха оказали почти одинаковое влияние на снижение степени его загрязненности оловом.

Хром. В мясе-свинине содержалось от 0,015 до 0,75 мг/кг хрома (в среднем 0,17 мг/кг). В свинине животных контрольной группы, равно как с добавлением в рационы солода и сухой крапивы отмечено адекватно количество данного элемента - 0,015 мг/кг. Данный уровень концентрации хрома (0,015 мг/кг) в мясе откормочных свиней был минимальный (0,015 мг/кг), в то время как при использовании цеолита природного, напротив, - максимальный (0,75 мг/кг). Разница между минимальной и максимальной концентрацией хрома в мясе-свинине составляла в 50 раз.

Существенное влияние на загрязненность мяса-свинины хромом оказало включение в суточные рационы цеолита природного, в котором (имеется в виду цеолит) содержалось его 66,9 мг/кг. Таким образом, можно утверждать о том, что довольно высокая концентрация хрома в составе цеолита природного оказало существенное влияние на загрязненность им мяса. Тяжелый металл хром достаточно легко трансформировал в пищевой продукт - мясо.

Солодовые ростки в отличие от солода способствовали повышению концентрации в мясе хрома в 12,7 раз. Из лекарственных

трав сухие листья лопуха на 33% интенсивнее загрязняли мясо хромом.

Никель. В мясе откормочных свиней содержалось от О,13 до 0,32 мг/кг никеля (в среднем 0.21 мг/кг). Более высокая концентрация никеля в нем отмечена при включении в рационы солода (0,32 мг/кг), цеолита природного (0,27 мг/кг), сухих листьев лопуха (0,20 мг/кг) и солодовых ростков (0,19 мг/кг), а при исключении их из суточного рациона (контрольная группа) привело к снижению уровня данного показателя (0,13 мг/кг). Лишь один компонент в виде сухой крапивы оказал статистически недостоверное влияние на повышение концентрации никеля в мясе (0,14 мг/кг против 0,13 мг/кг в контроле).

Следовательно, ни один из предложенных нами компонентов не оказал влияние на снижение степени загрязненности мяса-свинины никелем.

Предельно допустимой концентрации никеля в мясе, равно как в других пищевых и кормовых продуктах, в специальной литературе обнаружить не удалось.

Алюминий. В мясе свиней содержалось от 11,48 до 53,41 мг/кг алюминия (в среднем 36,84 мг/кг).

Больше всего локализовалось алюминия в мясе свиней, потреблявших сухую крапиву (53,41 мг/кг) и солодовые ростки (50,11 мг/кг против 44,97 мг/кг в контрольной группе).

Меньше всего содержалось алюминия в мясе при включении в рационы цеолита природного (11,48 мг/кг) и сухих листьев лопуха (28,51 мг/кг против 44,97 мг/кг в контрольной группе свиней).

Несмотря на то обстоятельство, что в цеолите содержалось 79,7 мг/кг алюминия, мясо свиней, потреблявших этот же цеолит в составе рациона, оказалось самым чистым не только по алюминию (11,48 мг/кг), но и по общей сумме всех тяжелых металлов в нем (13,10 мг/кг).

Необходимо иметь в виду, что только'за счет включения в рационы откормочных свиней 40 г цеолита природного в расчете на голову в сутки имеется реальная возможность производить экологически чистое мясо-свинину даже- в условиях деятельности крупнейшего в стране химического предприятия.

Из компонентов производства пива наиболее эффективным по очистке, свинины, от алюминия оказался солод. Иными словами, со-

лод в сравнении с солодовыми ростками на 53,9% лучше очищал мясо-свинину от канцерогенного элемента алюминия. Из лекарственных трав сухие листья лопуха на 87,3% меньше загрязняли мясо алюминием.

Свинина является ценнейшим пищевым продуктом, и поэтому представляет интерес в плане накопления в ней тех или иных тяжелых. порой канцерогенных элементов.

Можно констатировать, что степень загрязненности мяса (снятых с откорма свиней) тяжелыми металлами выглядит в убывающей последовательности следующим образом (%): 97,12 алюминий, 0,92 олово, 0,60 стронций, 0,55 никель, 0,44 хром, 0,29 свинец, 0,08 кадмий, сурьма отсутствует.

Следует отметить, что больше всего тяжелых металлов (в сумме) депонировалось з мясе при включении в рационы сухой крапивы (54,21 мг/кг) и солодовых ростков (51,21 мг/кг против 45,75 мг/кг в контроле), меньше всего - цеолита природного (13,10 мг/кг). Остальные компоненты занимали промежуточное положение.

Существенный вклад в загрязнение мяса-свинины по общей сумме тяжелых металлов во всех случаях оказал канцерогенный элемент алюминий.

Стронций. В мясе откормочных свиней содержалось от 0,11 до 0,39 мг/кг стронция стабильного (в среднем 0,23 мг/кг).

Использование в рационах солода и сухой крапивы способствовало повышению локализации в мясе стронция, уровень которого составлял 0,39 и 0,29 мг/кг соответственно против 0,23 мг/кг в контроле. Остальные компоненты, а именно солодовые ростки, сухие листья лопуха и цеолит природный оказали влияние на снижение степени локализации стронция стабильного в пищевом продукте - мясе.

Необходимо отметить достаточно редкое явление использования высокостронциевого компонента (в 1 кг цеолита природного содержалось 633 мг стронция) для существенного снижения его депонирования в мясе. Результаты наших исследований выявили такую тенденцию. Аналогичная картина отмечена профессором Г.Н. Вяйзененом с его учениками в Новгородской сельскохозяйственной академии при добавлении данного высокостронциевого компонента цеолита природного в рационы лактирующих коров. В моло-

ке коров на "цеолитном" рационе содержалось достоверно меньше стронция стабильного (по сравнению с другими группами коров).

Следовательно, данное явление не является случайным. Адсорбирующие свойства цеолита оказали, таким образом, оберегающее действие от загрязненности мяса стронцием стабильным.

Однако все компоненты, без исключения. оказывали избирательное действие на их локализацию в мясе-свинине. Так, например, солодовые ростки существенно очищали мясо от содержания кадмия, хрома, стронция, в то же время загрязняли оловом, никелем, алюминием и, в конечной итоге, способствовали интенсивной локализации тяжелых металлов (в их сумме). Способствовали "очистке" мяса от наличия в нем алюминия, стронция и кадмия такие компоненты, как цеолит и сухие листья лопуха. В одном лишь случае лопух оказал несущественное влияние на снижение доли кадмия в мясе.

Уровень перехода тяжелых металлов в органы и ткани из рационов свиней на откорме

Наряду с определением степени загрязненности рационов кормления тяжелыми металлами необходимо было выявить уровень перехода их в органы и ткани.

Канцерогенный элемент свинец интенсивнее переходил в скелет (ребро), а именно в пределах от 0,84 до 3,43%. Практически все компоненты без исключения в сравнении с контролем способствовали снижению интенсивности перехода свинца в скелет из рационов (табл. 26).

Необходимо отметить достаточно высокий уровень перехода свинца из рационов в 12-ти перстную кишку (от 0,20 до 3,07%, в среднем 0,87%), содержимое прямой кишки (от 0,15 до 0,62%, в среднем 0,32%), сердце (от 0,18 до 0,64%, в среднем 0,33), селезенку (от 0,12 до 0,71%, в среднем 0,29%).

Если сравнить 2 вида жира: подкожный и внутренний, то свинца из рационов перешло больше во второй.

Меньше всего свинца перешло в стенку желудка (от 0,12 до 0,18%, в среднем 0,15%), легкое (от 0.16 до 0,17%, в среднем 0,17%) и мясо (от 0,17 до 0.27%, в среднем 0,19%).

Кадмия обнаружено не было в ребре (скелете), матке и жире подкожном, за исключением случая применения в рационе солода, уровень перехода которого составлял 0,07%.

Переход кадмия в стенку желудка отмечен лишь при использовании сухих литьев лопуха в пределах 0,17%.

Малоизученный элемент олово интенсивнее переходил из рационов откормочных свиней в ребро (6,41%), стенку желудка (2,25%), сердце (2,14%), содержимое прямой-кишки (2,0%). ткань прямой кишки (1,41%) и жир внутренний (1,34%) ..•

Меньше всего переходило олова из рационов в кожу (0,09%), 12-ти перстную кишку (0,12%), почку (0,21%) и легкое (0,23%).

В жире внутреннем в сравнении с жиром подкожным отмечен более высокий уровень перехода олова (1,34% против 0,83%).

Хром переходил из рационов более интенсивно в ребро (скелет) в среднем 2,40% й кожу 1,33%, менее интенсивно - в легкое (0,02%), почку (0,16%) и мышцу (0,18%).

Необходимо отметить чрезвычайно высокий уровень перехода никеля из рационов в печень, который составлял 23,03% (в среднем). На среднюю величину перехода никеля оказало влияние включение в рационы солода.

Установлен довольно высокий уровень перехода никеля в 12-ти перстную кишку (6,28%), жир подкожный (5,09%), содержимое прямой кишки (4,53%) и ткань прямой кишки (3,07%).

Экологически допустимая концентрация (ЭДК) тяжелых металлов в кормах и продуктах свиноводства

При выявлении минимальной, оптимальной и максимальной концентрации тяжелых металлов в растениеводческой и животноводческой продукции необходимую работу рекомендуется проводить по классической схеме: почва - растение (корм) - животное -продукт животноводства.

Настало время пересмотреть укоренившееся мнение медицинских, зооветеринарных работников, работников экологической службы о предельно допустимой концентрации (ПДК) или максимально допустимом уровне (МДУ) тяжелых металлов в пищевых продуктах, кормах и добавках для с.-х. животных.

Предельно допустимую концентрацию тяжелых металлов в продуктах растениеводства и животноводства целесообразно

регулярно пересматривать через 5 или 10 лет органами здравоохранения совместно с другими заинтересованными службами, например. МСХиП РФ, на основе состояния степени загрязненности кормовых и пищевых продуктов, здоровья населения и с.-х. животных.

Длительное воздействие тяжелых канцерогенных элементов в небольших количествах в течение продолжительного периода времени, особенно при хронической нехватке кормов, несбалансированности рационов по необходимым питательным веществам, содержание с.-х. животных в сырых, с недостаточной освещенностью фермах и др., может оказывать также разрушительное действие на организм. Причиной тому может быть повышение интенсивности депонирования потенциально токсичных элементов в отдельных органах и тканях.

Экологически допустимая концентрация (ЭДК), то есть лимиты (минимум - оптимум - максимум) тяжелых металлов в растительных кормах, питьевой воде могут оказать стимулирующее или угнетающее влияние на обменные процессы, здоровье, продуктивность, качество продукции и воспроизводство свиней, содержащихся в условиях, не соответствующих установленным зооветеринарным требованиям.

Поэтому экологически допустимая концентрация тяжелого металла должна быть разработана для конкретного региона (табл. 5 и 6). Очень важно иметь такие сведения по кормовым, пищевым продуктам, в том числе по питьевой воде, по каждой области, республике Российской Федерации и СНГ.

Экологически чистая продукция, контролируемая по концентрации в ней тяжелых металлов в пределах минимальных, оптимальных и максимальных величин, должна реализовываться на внутреннем и внешнем рынке по более выгодной для производителя цене.

Экологически допустимая концентрация (ЭДК) в сравнении с предельно допустимой концентрацией (ПДК), отражающая загрязненность (минимум - оптимум - максимум) продуктов тяжелыми металлами, более приемлема для развития ряда отраслей народного хозяйства и сельского хозяйства, в частности.

В расчете на 1 свинью на откорме экономический эффект составил 4680 р.

Помимо получения экономического эффекта от использования цеолита природного в рационе свиней на откорме (с живой массой 130 - 133 кг) в размере 187,2 тыс. рублей, в мясе-свинине содержалось значительно меньше тяжелых металлов. Так, например, использование в рационе 40 г цеолита природного в расчете на 1 гол. в сутки способствовало "очистке" мяса от концентрации в нем стронция, кадмия и алюминия.

Таблица 5

Экологически допустимая концентрация (ЭДК) тяжелых,. металлов в кормах и добавках натуральной влажности, мг/кг

Корма и добавки Свинец Кадмий Олово Хром Никель Стронций Ртуть Мышьяк

1 2 3 4 5 6 7 8 9

Зеленая масса для подкормки животных 12, 84 40, 11 ср. 21,49 0,88 1,93 ср. 1,17 23,00 50,33 ср. 35,88 13,23 29,31 ср. 17,94 2,00 4, 60 ср. 2,7 13,42 41,57 ср. 21,17 0, 16 0,21 ср. , 0,19 отс.

Трава пастбищная 9.55 0,44 41,14 18,90 2,69 40,99 0,12 отс.

Концентраты (комбикорм) 2,10 4,13 ср. 3,36 0,32 0,97 ср. 0,95 5,11 8,44 ср. 7,98 8,70 9,41 ср. 9,33 1,10 1,45 ср. 1,33 2,10 2,48 ср. 2,38 отс. отс.

3,28 0,85 15,72 9,57 2,19 8,03

Силос 5,33 ср. 4,02 2,10 ср. 1.29 18,00 ср. 17,11 16,88 ср. 12,63 2, 47 ср. 2,37 11,37 ср. 9.78 отс. отс.

Продолжение таблицы 5

1 2 3 4 5 6 7 8 9

7,49 0,65 8, 60 14,15 1,82 10,33 0,08

Сено 41,94 ср. 10,79 2.99 ср. 1,43 41,94 ср. 24.23 27,93 ср. 20,43 4,86 ср. 3, 37 36,75 ср. 23,69 0,25 ср. 0, 15 отс.

Стебель льна-долгунца 0,27 12,49 ср. 5, И 0,51 2,63 ср. 1,43 15, 24 24,04 ср. 19,66 23.9 29, 6 ср. 25,8 3,06 4,83 ср. 3,95 6,23 9,62 ср. 8.09 0, 003 0, 17 ср. 0,09 отс.

Семена льна-долгунца 9,82 3.19 отс. 26, 48 4,44 5,47 отс. отс.

Мякина льняная 7,26 1.09 11,52 13,73 1,75 3,31 0, И отс.

Семена рапса 0,47 0, И 0,38 1,21 0,37 3,39 отс. отс.

Масло рапсовое 0,52 0, 07 1,21 0,95 1.62 0,21 отс. отс.

Паста из сем.рапса 0,49 0,10 0,32 1, 25 0,32 3.36 отс. отс.

Патока свеклович 1,92 0,50 ОТО. 15,58 7,88 12,03 отс. отс.

Окончание таблицы 5

1 2 3 4 5 6 7 а . . ,9

Экстракт хвойн.нат 0,27 отс. 0,09 1,28 1,96 7,05 ОТС. отс.

Казеинат пищевой 2, 28 отс. 1,93 69,78 1,62 4,90 отс. отс.

Цеолит природный 62, 96 отс. ОТС. 66,9 29,75 633,4 отс. отс.

Вода питьевая 0,016 0, 0024 0,096 0,014 0,004 3,144 отс. отс.

Таблица 6

Экологически допустимая концентрация (ЭДК) тяжелых металлов в продуктах свиноводства, мг/кг (минимум - оптимум - максимум)

Наименование органа и ткани Свинец Кадмий Олово Хром Никель Алюминий Стронций Сурьма

1 2 3 4 5 6 7 8 9

0,1 0,008 0,25 0,015 0,13 11,48 0,11

Мясо 0,17 ср. 0,11 0,121 ср. 0,03 0, 60 ср. 0,35 0, 75 ср. 0,17 0, 32 ср. 0,21 53,41 ср. 36,84 0, 39 ср. 0,23 отс.

Продолжение таблицы 6

0,10 0,016 0,11 0,015 0,07 14,42 0,15

Легкое 0,039 0,48 0,05 0.29 50, 06 0,35 отс.

ср. 0,10 ср. 0,14 ср. 0,26 ср. 0.02 ср. 0,15' ср. 29,59 ср. 0,29 -

0,1 0,008 0,1 0,015 0, И 15,85 0,092 0,0

Почка 0,2 0,14 0,66 0,67 0,39 37, 07 0,26 0,05

ср. 0, 12 ср. 0,07 ср. 0, 23 ср. 0,13 ср. 0, 18 ср. 26, 61 ср. 0,18 ср. 0,017

0,09 0,021 0,09 0, 15 0, 10 9, 6 0, 124

Печень 0, 21 0,05 1,43 1,84 15, 79 54.7 6,46 отс.

ср. 0, 14 ср. 0,03 ср. 1,08 ср. 0,47 ср. 2,74 ср. 21,55 ср. 4,89

0, И 0,0 0,19 0,0 0.06 3,7 5,97

Сердце 0,38 0,027 3,92 0, 58 0,41 34,0 14,64 отс.

ср. 0,2 ср. 0,01 ср. 2, 39 ср. 0,28 ср. 0,26 ср. 12,16 ср. 8,83

0, 1 0,008 0,1 0,42 0, 17 8,11 0,209 0, 0

Кожа 0,25 0,016 0,23 3,86 0,47 23, 13 0,41 0, 05

ср. 0, 10 ср. 0. 01 ср. 0,13 ср. 1.33 ср. 0,29 ср. 15,62 ср. 0,33 ср. 0, 01

0,05 0,0 0,0 0,0 0,07 5,2 0,76

Жир подкож- 0,19 0, 005 2,41 1, 46 2,92 25, 1 1,36 отс.

ный ср. 0,11 ср. 0, 0008 ср. 0,92 ср. 0.51 ср< 0,61 ср. 12,52 ср. 1,04

Окончание таблицы 6

0, 06 0,0 1,04 0,20 0,08 11,0 2,24

Жир . ..

внутрен- 0, 21 0,008 2,20 1,20 0,47 40,5 4,17 отс.

ний ср. ср. ср. ср. ср. ср. ср.

0. 13 0,004 1,50 0, 54 0,18 23,95 3,15

Выводы

1. Результаты исследований и производственной проверки показали, что использование в рационах" откормочных-свиней солодовых ростков, солода, сухой крапивы и -сухих листьев лопуха и цеолита природного, наряду с другими кормами, физиологически оправдано, не оказали отрицательного влияния на здоровье и среднесуточные приросты живой массы.

2. ...В . 1 кг сухого вещества рационов свиней до их убоя содержалось следующее количество тяжелых металлов (мг): 1,46 кадмия, 12,68 свинца, 18,35 хрома, 17,88 стронция, 23,26 олова, 37,02 алюминия, 2,73 никеля.

В воде питьевой (в корытах металлических) отмечено 0,016 мг/л свинца, 0,0024 кадмия, 0,014 хрома, 3,144 стронция, 0,004 никеля, 0,096 мг/л олова, ртуть и мышьяк отсутствовали. При такой степени загрязненности рационов кормления и питьевой воды тяжелыми металлами имеется реальная возможность производить экологически чистую свиноводческую продукцию.

3. Концентрацию тяжелых металлов в рационах кормления регулировали за счет включения компонентов производства пива (солодовые ростки, солод), лекартвенных трав (крапива, лопух) и адсорбента (цеолит природный).

В мясе существенно меньше содержалось кадмия при скармливании свиньям солодовых ростков, солода, крапивы и цеолита природного, стронция - сухих листьев лопуха, цеолита и солодовых ростков, алюминия - солода, лопуха и цеолита, хрома -только солодовых ростков в указанных количествах. В "цеолитной" группе свиней в мясе содержалось (в сумме) высокодостоверно (Р<0,001) меньше тяжелых металлов (13,1 мг/кг).

4. Солод в составе рациона в 4,6 раза интенсивнее загрязнял мясо кадмием, однако солодовые ростки способствовали, напротив, его очистке. В мясе при использовании солодовых ростков отмечена самая низкая его концентрация (0; 008 мг/кг).

Солодовые ростки в отличие от солода способствовали повышению концентрации в мясе хрома в 12.7 раз. Сухие листья лопуха на 33% интенсивнее загрязняли мясо хромом.

5. В мясе свиней на откорме отмечено стронция в пределах от 0,11 до 0,39 мг/кг (в среднем 0,23 + 0,01 мг/кг).

Солод и,сухая крапива способствовали повышению локализации в мясе стронция, уровень которого составлял 0,39 и 0,29 мг/кг соответственно против 0,23 мг/кг в контроле.

Солод снижал существенно депонирование в мясе-кадмия, алюминия, и в сумме всех тяжелых металлов, - повышал - олова, никеля и стронция.

6. В почке откормочных свиней крупной белой породы содержалось 0,1...О,2 мг/кг свинца (в среднем 0,12 + 0,02 мг/кг), 0,67 мг/кг хрома (в среднем 0.13 + 0,08 мг/кг).

Солод в отличие от солодовых ростков в 2 раза меньше способствовал загрязнению почки, стронцием стабильным.

Сухая крапива в сравнении -с контрольной группой свиней способствовала снижению (на 36,8%, Р<0.001) концентрации стронция в почке.

7. Пищевой фактор при откорме свиней не оказл существенного влияния на загрязнение легкого свинцом. В нем обнаружено (зо всех случаях, включая контрольную группу) 0,10 мг/кг свинца.

Сухая крапива на 26,9% (Р<0,001) интенсивнее очищала легкое от загрязнения стронцием (в сравнении с лопухом).

В легком откормочных свиней, потреблявших солодовые ростки в составе рациона, отмечено в 3,3 раза больше хрома.

8. Из лекарственных трав сухая крапива на 18,7% (Р<0, 001) меньше зягрязняла легкое кадмием. В сравнении с контрольной группой свиней на откорме крапива в 2 раза .быстрее способствовала очищению легкого от кадмия. .

Сухая крапива на 26,955 (Р<0,001) интенсивнее очищала легкое от его загрязнения стронцием (в сравнении с лопухом).

9. В коже свиней, потреблявших цеолит природный, отмечено меньше всего (в сумме) тяжелых металлов, в частности 9,68 мг/кг против 55,12 мг/кг в контрольной группе.

Компоненты производства пива привели к более высокой концентрации в ней свинца (в 2,1...2.5 раза в сравнении с контролем).

Концентрация хрома в коже варьировала от 0,42 до 3,86 мг/кг (в среднем 1,33 мг/кг). Высокий уровень депонирования хрома в коже установлен при использовании 30 г солодовых ростков (3,86 мг/кг против 0,56 мг/кг в контроле).,

10. Канцерогенный элемент свинец переходил из рационов в ребро (скелет) в пределах от 0,84 до 3,43% (в среднем 2,14%). Необходимо отметить достаточно высокий уровень перехода свинца из рационов в 12-ти перстную кишку (от 0,20 до 3,07%, в среднем 0,87%), содержимое прямой кишки (от 0,15 до 0,62%, в среднем 0,32%), сердце (от 0,18 до 0,64%. в среднем 0.33%), селезенку

(0,12 до 0,71%. в среднем 0,29%).

И. Установлен относительно низкий уровень перехода никеля из рационов в матку (0,76%), стенку желудка (0,79%) и селезенку (0,99%).

Кадмий интенсивнее переходил в почку (в среднем 1,35%), в 12-ти престную кишку (в среднем 0,53%) и в мясо (в среднем О,44%).

12. Термин "Предельно допустимая концентрация" (ПДК) тяжелых металлов не увязан с конкретными технологиями производства, особенностями реализации и хранения растениеводческой и животноводческой продукции. Поэтому в настоящее время ПДК на кормовые культуры и продукцию свиноводства не отвечает возросшим требованиям производства экологически чистой продукции и не стимулирует ее реализацию на внутренний и внешний рынок по выгодной для производителя цене.

Экологически допустимая концентрация (ЭДК) увязана с конкретными технологиями заготовки местных кормов, производства и реализации продуктов свиноводства. В этой связи ЭДК является более совершенной оценкой экологически чистой продукции.

Практические предложения

1. При производстве и реализации свинины высокого качества рекомендуется учитывать требования экологически допустимой концентрации (ЭДК). В сравнении с требованиями ПДК первая охватывает граничные величины (минимум - оптимум - максимум) концентраций тяжелых металлов в кормовых и пищевых продуктах (табл. 5 и 6).

2. Для снижения степени загрязненности мяса тяжелыми металлами в зоне химического предприятия, например АО "Акрон" Новгородской области, в рационы свиней на откорме необходимо включать в отдельности 30 г солода, 30 г сухих листьев лопуха и 40 г цеолита природного в расчете на 1 голову в сутки.

Список работ по теме диссертации

1. бяйзенен Г. Н., Федотов A.A., Некрасов A.B. // Ускорение выведения тяжелых металлов и радионуклидов из организма сельскохозяйственных животных / Монография. - Новгород, 1996,^1360-

2. Вяйзенен Г.Н.. Федотов A.A., Будяну И.В.. Некрасов A.B. Зоотехническая экология: опыт по выведению из организма с.-х. животных тяжелых металлов, цезия-137 и калия-40.//Достижения науки и техники. - М., 1966, Н 2, с. 28...31.