Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Особенности накопления радиоцезия в организме овец при его хроническом поступлении в разных условиях содержания и кормления

ВАК РФ 03.00.16, Экология

Автореферат диссертации по теме "Особенности накопления радиоцезия в организме овец при его хроническом поступлении в разных условиях содержания и кормления"

ДЕРЖАВН^ГРОЕКОЛОГІЧНА АКАДЕМІЯ УКРАЇНИ

,ґ.

ТРОФИМОВА ГАННА ВАСИЛІВНА

УДК 636.32/.38.084:546.36

ОСОБЛИВОСТІ НАКОПИЧЕННЯ РАДЮЦЕЗПО В ОРГАНІЗМІ ОВЕЦЬ ПРИ ЙОГО ХРОНІЧНОМУ НАДХОДЖЕННІ В РІЗНИХ УМОВАХ УТРИМАННЯ ТА ГОДІВЛІ

03.00.16. Екологія

АВТОРЕФЕРАТ дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата сільськогосподарських наук

ЖИТОМИР - 2000

Дисертацією є рукопис

Робота виконана в Державній агроекологічній академії Україні Міністерство аграрної політики України

Науковий керівник: доктор сільськогосподарських наук, професор, член-кореспондент УААН СЛАВОВ Володимир Петрович,

Державна агроекологічна академія України, завідувач кафедри годівлі сільськогосподарських тварин

Офіційні опоненти: доктор сільськогосподарських наук, професор Пелехатий Микола Сергійович,

Інститут сільського господарства Полісся УААН, завідувач відділа розведення і генетики великої рогатої худоби;

доктор сільськогосподарських наук, член-кореспондент УААН Кулик Михайло Федорович,

Інститут кормів УААН, заступник директора з наукової роботи

Провідна установа: Національний аграрний університет, м.Київ.

Захист відбудеться “/б ” року о годині на засідані

спеціалізованої вченої ради К. 14^.083.01 Державної агроекологічної академ України за адресою: 262001 Україна, м. Житомир, Старий бульвар 7, корпу №1, аудиторія 72.

З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Державне агроекологічної академії У країни.

Автореферат розісланий “ ” ІЩ/ШЛ 2000 року.

Вчений секретар спеціалізованої вченої ради, кандидат біологічних на Побірський М.М.

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. У перші післяаварійні роки почався масовий забій тварин, особливо овець, тому що спостерігалось значне поверхневе забруднення вовни. Вовна вироблена в зоні радіаційного забруднення, а це в основному господарства північних районів України, була визнана непридатною для використання в промисловості. Її здебільшого захоронювали. Господарства, в яких ще існує галузь вівчарства, роками не можуть реалізувати сировину. Саме за таких обставин було прийнято рішення про ліквідацію поголів’я овець. Економічні труднощі та наслідки Чорнобильської катастрофи призвели до суттєвих структурних змін в тваринництві Полісся України: в громадському секторі практично ліквідована галузь вівчарства. Однак, спостерігається різке збільшення поголів’я овець і кіз у приватному секторі, де здебільшого використовують небезпечні в радіаційному відношенні лісові і неполіпшені лугові пасовища, заготовляється сіно в умовах напівприродних екосистем і лісних масивів.

Важливі наукові розробки з питань ведення вівчарства на територіях забруднених радіонуклідами, метаболізму радіоцезію в організмі овець здійснено відомими вченими Асташевою Н.П., Пристером Б.С., Лазарєвим М.М., Романовим Л.М.

Не дивлячись на очевидне значення проблеми, пов’язаної з міграцією та обміном радіоцезію в організмі овець при тривалому його надходженні з кормами, досліджень в такому напрямку дуже мало.

Недостатньо досліджено вплив умов утримання і годівлі на накопичення радіоцезію і розподілу його в органах і тканинах та виведення його із організму тварин. Все це послужило передумовою вибору теми дисертаційної роботи.

Зв’язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дисертаційна робота виконана згідно плану науково-дослідних робіт Державної агроекологічної академії України і є складовою частиною комплексної теми: ’’Розробити і впровадити рекомендації і методики по веденню сільськогосподарського виробництва на радіоактивно забруднених територіях”, що входила в державну науково-технічну програму “Сільгоспрадіологія” (19941999 pp., № держреєстрації 019600118644).

Мета та завдання досліджень. Вивчити особливості кількісного метаболізму радіоцезію та накопичення його в органах та тканинах овець в залежності від умов годівлі та утримання в зоні радіаційного забруднення Полісся України. Для досягнення основної мети були визначені наступні завдання:

П вивчити динаміку накопичення та виведення цезію - 137 з організму овець;

П дослідити характер розподілу радіоцезію в органах та тканинах тварин;

в вивчити динаміку вивільнення радіоцезію з кормів та розщеплення сухої речовини в рубці жуйних;

■ оцінити стан обміну речовин в рубці за показниками рубцевої рідини;

В дослідити гематологічні показники крові.

Наукова новизна. Стосовно умов забруднених районів Півночі України вперше виявлені особливості накопичення і розподілу структурного радіоцезію в організмі овець при різних рівнях забруднення раціону. Отримані експериментальні матеріали щодо переходу радіоцезію в органи та тканини тіла овець в умовах його хронічного перорального надходження. Встановлено ієрархічний ряд накопичення І37С5 в органах і тканинах овець та коефіцієнт концентрації в залежності від активності раціону. Вперше визначена кількісна динаміка вивільнення радіоцезію в рубці, розщеплення сухої речовини і показники питомої активності за цезієм-137 рубцевої рідини. Встановлені регресійні залежності між інтенсивністю вивільнення радіоцезію в рубці овець та швидкістю розщеплення сухої речовини корму і виведенні його з екскрементами в залежності від сумарної активності раціону.

Практична цінність. Результати досліджень науково обгрунтовують можливість відновлення галузі вівчарства на частині забруднених територій Півночі України. Одержані дані можуть бути використані при удосконаленні технологій ведення вівчарства, що сприятиме значному зменшенню надходження радіоцезію в організм овець.

Положення, які винесені на захист:

1. Накопичення радіоцезію в організмі овець при різних умовах утримання та годівлі.

2. Розподіл радіоцезію в органах та тканинах овець при хронічному його надходженні з кормами.

3. Коефіцієнти концентрації 137Сб в органц^та тканинд^овець в залежності від рівня концентрації його в раціоні.

4. Кількісне виведення радіоцезію із організму в залежності від його сумарної активності в раціоні.

5. Інтенсивність вивільнення радіоцезію в рубці овець.

6. Вплив різних умов утримання та годівлі овець на морфологічний склад крові.

Особистий внесок здобувана. Автором повністю складені програма і плани досліджень, освоєні методики досліджень, проведені експерименти, здійснено аналіз одержаних результатів та формування висновків.

Апробація результатів дисертації. Результати досліджень доповідались на науково-практичній конференції “Наука.Чорнобиль-97”, 1998 р., Міжнародній

конференції м.Брянск, 1999 р. В повному обсязі дисертація розглянута та схвалена на спільному засіданні кафедр: годівлі сільськогосподарських тварин, розведення і генетики с.-г. тварин та спеціального тваринництва.

з

Публікації. Результати досліджень, які включені до дисертації, опубліковані в 6 наукових працях, в тому числі в 4 статтях, в одному закордонному виданні, 2 тезах доповідей.

Структура і об’см дисертації. Дисертаційна робота складається з таких розділів: вступ, огляд літератури, матеріали та методика досліджень, результати досліджень, висновки, список використаних джерел. Загальний обсяг роботи становить 144 сторінки машинописного тексту, 35 таблиць, 10 рисунків. Список використаної літератури включає 151 назву.

МАТЕРІАЛ ТА МЕТОДИКА ДОСЛІДЖЕНЬ

Для виконання поставлених завдань проведено два науково-господарських і один фізіологічний досліди за схемами наведеними в таблиці 1.

Таблиця 1 — Схема дослідів

Г рупи, періоди Тривалість досліду, днів Умови Вміст П7Ся в раціоні Бк/добу

утримання годівлі

Перший дослід (зимовий)

І 96 В приміщенні без вигулу, групою ОР /“чисте” сіно, ячмінь, силос, кормові буряки/ 30

И 96 В приміщенні без вигулу, групою ОР /“забруднене” сіно, ячмінь, силос, кормові буряки/ 1427

Другий дослід (фізіологічний, зимовий)

1 період 21 В індивідуальних клітках ОР /“чисте” сіно, ячмінь, силос, кормові буряки/ 31

11 період 28 В індивідуальних клітках ОР /“забруднене” сіно, ячмінь, силос, кормові буряки/ 2475

Третій дослід (літній)

І 48 Стійлове, в індивідуальних клітках Зелена маса культурного пасовища + 200 г вівса 633

11 48 На пасовищі Природне пасовишс + 200 г вівса 1230

В дослідах використовували баранчиків породи прекос. Для проведення першого досліду тварин сформували в дві групи по 7 голів. Експеримент проводили разом з аспірантом Шульгою І.В. з лютого по травень в два періоди: підготовчий тривалістю 14 діб та основний - 96 діб.

Тваринам І групи протягом всього досліду згодовували «чисті» корми, а в II групі вівці в підготовчий період отримували «чисті», а в експериментальний -"забруднені" корми.

Активність «забрудненого» раціону (1427 Бк/добу) забезпечувалась за рахунок згодовування вівцям «забрудненого» сіна. Годівлю овець проводили двічі на день однотиповими раціонами з вільним доступом до води та кормів. Тварини цілодобово утримувались окремо в клітках на суцільній дерев’яній підлозі без підстилки. Фактичне споживання кормів визначали щодобово по різниці заданих кормів і їх залишків. Зразки екскрементів відбирали вранці перед годівлею: сечу - індивідуально від кожної тварини за допомогою сечозбірників, кал - від тварин всієї групи, ретельно перемішуючи. Хімічний склад кормів та їх залишків, калу, сечі визначали за загальноприйнятими методиками.

Фізіологічний стан організму тварин визначали за показниками крові, яку відбирали за 1 годину до годівлі на початку досліду, потижнево і в кінці досліду. В крові визначали кількість еритроцитів, лейкоцитів, гемоглобіну, лейкоцитарну формулу.

З метою вивчення накопичення та розподілу і37Сб в організмі овець перед початком згодовування “забрудненого” раціону, через 25, 55 та 96 днів проводили забій овець і відбирали зразки внутрішніх органів та м’язевої тканини для визначення в них концентрації І37Сз. Питому активність вимірювали методом гамаспектрометрії за допомогою аналізатора АМА-ОЗФ.

Коефіцієнти концентрації І37Сз (КК) у ланцюгу “раціон - продукція вівчарства” визначали за формулою:

КК = (С/Р)*100,

де КК — коефіцієнти концентрації;

С - концентрація ь7Сб в м'язевій тканині або паренхіматозних органах, Бк/кг;

Р - концентрація П7Сб в раціоні, Бк/добу.

Кратність накопичення із7Сб (КрН) в м’язових тканинах та паренхіматозних органах визначали за формулою:

КрН = С*м/Р, де КрН - кратність накопичення; м - маса органу або тканини, кг;

С - концентрація П7Сї в м'язевій тканині або паренхіматозних органах, Бк/кг;

Р - концентрація 137Сз в раціоні, Бк/добу.

Другий дослід проводили з квітня по травень 1996 року. Основне завдання досліду - вивчення динаміки розщеплення сухої речовини та вивільнення радіоцезію “забрудненого” сіна в рубці овець. Було відібрано 5 баранчиків. Всім тваринам були вставлені фістули дорзальної частини рубця, виготовлені з капролону. Годівля та утримання тварин були аналогічними, як і в першому досліді. Вивчення ферментації сухої речовини сіна в рубці проводили методом нейлонових мішечків за методикою (Даниленко І.А., Славов В.П., Пасічник Г.І., 1970 рік). В досліді вивчали обмін речовин в рубці за показника-

ми рубцевої рідини. Для цього в кінці підготовчого та на початку і до завершення основного періоду щотижня на протязі трьох суміжних днів за 1 годину до годівлі та через 3, 6 і 24 години після годівлі відбирали вміст рубця. Відібрані зразки фільтрували через шість шарів марлі та одержували рубцеву рідину. В ній визначали: кислотність, небілковий азот, амонійний азот, загальну кількість ЛЖК, фосфор, кальцій, калій.

Для вивчення фізіологічного стану вранці за 1 годину до годівлі відбирали кров з яремної вени на “чистому” раціоні, потім потижнево на “забрудненому” раціоні та в кінці досліду.

Проби кормів та їх залишків, сечі, калу та крові аналізувались аналогічно першому досліду.

Третій дослід проведений з 15 серпня по 1 жовтня 1996 року в ксп «Перемога» с.Бехи Коростенського району Житомирської області. Основна мета досліду - вивчити накопичення та розподіл І37Сз в органах і тканинах овець, виведення його з екскрементами, рубцевий метаболізм та фізіологічний стан за показниками крові в умовах утримання в клітках і годівлі скошеною зеленою масою, і випасанням на природному пасовищі. Сформовано дві групи. Тварини І групи утримувались в окремих клітках на суцільній дерев’яній підлозі без використання підстилки. Протягом всього досліду вівці цілодобово знаходились під накриттям (без випасу). Годівля овець проводилась двічі на день, раціонами збалансованими за деталізованими нормами з вільним доступом до води та кормів. Вранці о сьомій годині тваринам в годівниці клали скошену зелену масу (висота скошування сягала 5 см). Ввечері о дев’ятнадцятій годині зелену масу згодовували разом із концентрованими кормами.

Тварини II групи протягом всього досліду з сьомої години ранку до двадцятої години знаходились на природному пасовищі, а вночі - в базу, де з годівниць вони споживали концкорми (овес - 200 г). Протягом досліду вівці отримували однотипний раціон. Питома активність зеленої маси (в сухому вигляді) з культурного пасовища складала в середньому 243 Бк/кг, а питома активність трави природного расовища - 431 Бк/кг.

Споживання кормів овець І групи вивчали методом щодобового обліку заданих кормів та їх залишків, які відбирали перед кожною наступною годівлею.

Споживання трави вівцями II групи на пасовищі визначали методом пробного снопа.Зразки екскрементів відбирали вранці, перед годівлею: сечу -індивідуально від кожної тварини за допомогою сечозбірників, кал індивідуально, ретельно перемішуючи.

Аналіз хімічного складу кормів проводився в об’єднаній пробі за загальноприйнятими методиками.

Питому активність за 137Сз зразків кормів та їх залишків, калу, сечі, крові, внутрішніх органів, м'язевої тканини та рубцевої рідини вимірювали методом гаммаспектрометрії за допомогою аналізатора АМА - ОЗФ.

Всього за період трьох дослідів відібрано і проаналізовано зразків: кормів та їх залишків - 1075, калу - 800, сечі - 1164, крові - 112, рубцевої рідини.—342, м’язевої тканини та внутрішніх органів - 140.

Отримані в ході досліджень експериментальні дані були оброблені методом дисперсійного та регресійного аналізу за допомогою пакету прикладних програм “Excel” та “Statistica” на ПЕОМ IBM PC.

РЕЗУЛЬТАТИ ДОСЛІДЖЕНЬ

Умови годівлі тварин

При проведенні дослідів використовувались раціони і корми, характерні для даної зони.

Склад та структура раціонів за фактично спожитими кормами наведена в таблиці 2.

Таблиця 2 - Склад та структура раціонів піддослідних тварин за ____________фактично спожитими кормами,%____________________________

Показники Дослід 1 Дослід 2 Дослід 3

Іірупа II група І період II період І група 11 група

сіно 37 42 34 33 - -

буряки кормові 17 17 15 17 - -

силос 35 35 34 30 - -

ячмінь (овес) 11 10 17 20 25 23

пасовищна трава - - - - 75 77

В зимово-стійловий період раціони були однотипними і включали: сіно різнотравне - 1 кг на голову за добу; концентровані корми - 0,2 кг; силос кукурудзяний - 2 кг; кормові буряки - 1 кг. В першому досліді вівці поїдали всі корми повністю, крім сіна. В середньому, поїдання сіна в І групі складало 76%, а в II групі - 80%.

У другому досліді вівці сіно поїдали на 48-50%, кормові буряки на 56-60% і силос на 64-72%. У третьому досліді тварини 1-ї групи споживали скошену пасовищну траву на 74%.

' Різниця в споживанні кормів обумовила деяке зменшення надходження поживних речовин, але основні відмінності в структурі раціонів зберігалися.

Суттєво раціони відрізнялися за загальною питомою активністю за І37Сз. З раціоном 1-й групі його надходило, в середньому ЗО ± 1,27 Бк/добу 137С5, а ІІ-й - 1427 ± 124 Бк/добу.

У другому досліді — 31,4 ± 2,01 і 2475 ±112 Бк/добу і третьому досліді -632,6 ± 11,14 і 1229,8 ± 26,49 Бк/добу відповідно. Слід відмітити значні коливання питомої активності “забрудненого” сіна і зеленої трави. У першому досліді активність сіна коливалась від мінімуму - 300-400 Бк/кг до максимуму -6000-8000Бк/кг. У другому досліді мінімальне значення становило 1412 Бк/кг і максимальне - 10800 Бк/кг. Це пояснюється строкатістю забруднення природних кормових угідь, з яких було заготовлено сіно. Тому при згодовуванні “забрудненого” сіна середню пробу відбирали щодня і визначали питому активність сіна щоденно, чим забезпечували різну питому активність раціонів кожного періоду досліду. Питома активність трави природного пасовища в 1,7 разів перевищувала показники трави культурного угіддя і становила мінімум 201 Бк/кг та максимум 852 Бк/кг, що обумовило різну питому активність раціонів тварин.

Розподіл та накопичення 137Сь в організмі овець

Згідно методики у першому і третьому дослідах вивчались перехід і накопичення І37Сз в організмі овець. У першому досліді фактична питома активність сіна в перші 25 днів його згодовування вівцям склала 1906 Бк/кг, в наступні 55 днів - 2359, що забезпечило середню питому активність раціонів за 25 днів - 966; за 55 днів - 1230 і за 96 днів - 1427 Бк/добу.

У третьому досліді активність раціонів І групи склала 633 Бк/добу, а другої - відповідно 1230 Бк/добу. Визначена концентрація І37С5 в органах та тканинах і на цій основі виведений ієрархічний ряд концентрації із7Сб в органах та тканинах овець. Він має такий вигляд в напрямку зменшення: вовна немита > нирки > м’язи > легені > рубець > трахея > серце > печінка > шкіра > сім’яники.

Найбільш повну кількісну характеристику переходу 13 Сб із кормів в органи та тканини під впливом різних факторів можна отримати при визначенні кратності накопичення, тобто в скільки разів вміст його перевищує спожиту добову дозу. Ці дані наведені в таблиці 3.

Встановлено, що найбільша кратність накопичення 137Сз становить для м'язів стегна - 1,54 на 25-ому дні спостережень при згодовуванні тваринам радіоактивного сіна. На 96-и день досліджень кратність накопичення І37Сз зменшується у 4,5 разів.

У м’язах лопатки та довгих м’язах спини зменшення відбувається з такою ж інтенсивністю. У всіх відділах багатокамерного шлунку та паренхіматозних органах спостерігається тенденція зниження показника

кратності накопичення 137Сз по періодах досліду. Найменшим був цей показник для селезінки, сім’яників та трахеї - 0,01. В кінці досліджень кратність накопичення І37Сз в таких органах як сітка, книжка, нирки, головний мозок, селезінка, сім’яники та трахея, тобто майже у всіх, становила 0,01 і менше.

Таблиця 3 - Кратність накопичення №С5 в організмі овець

Показник Сумарна активність раціону, Бк/добу

Дослід 1 Дослід 3

за 25 днів за 55 днів за 96 днів І гр за 25 ДНІВ Игр за 46 ДНІВ І гр за 25 ДНІВ 11 гр за 46 ДНІВ

Основна продукція

М’язи стегна 1,54 1,00 0,34 0,37 0,28 0,41 0,26

М’язи лопатки 0,84 0,57 0,18 0,18 0,13 0,19 0,11

Довгі м’язи спини 0,16 0,08 0,02 0,01 0,01 0,02 0,02

Шкіра з вовною 0,21 0,34 0,05 - - - -

Вовна немита 0,16 1,02 0,30 - - - -

Шлунок

Рубець 0,03 0,01 <0,01 0,03 0,02 0,05 0,02

Сітка 0,01 0,01 <0,01 0,01 <0,01 0,01 <0,01

Книжка 0,01 0,01 <0,01 0,01 0,01 0,01 0,01

Сичуг 0,03 0,02 0,01 0,01 <0,01 0,01 <0,01

Основні яситтєзабезпечуючі органи .

Г оловний мозок 0,03 0,01 <0,01 0,01 <0,01 0,01 0,01

Селезінка <0,01 <0,01 <0,01 <0,01 <0,01 <0,01 <0,01

Сім’яники 0,01 0,01 <0,01 0,01 <0,01 0,01 <0,01

Трахея 0,01 <0,01 <0,01 <0,01 <0,01 <0,01 <0,01

Серце 0,04 0,02 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01

Печінка 0,07 0,05 0,01 0,05 0,03 0,04 0,02

Нирки 0,01 <0,01 <0,01 <0,01 <0,01 <0,01 <0,01

Легені 0,07 0,03 0,01 0,03 0,02 0,03 0,02

Як у всіх органах, в шкірі з вовною відбулось зменшення кратності накопичення 137Сб в 4 рази.

В літній період (дослід 3) при споживанні тваринами пасовищної трави зберігається тенденція зниження кратності накопичення І37Сз в органах та тканинах при довготривалому споживанні “забруднених” кормів.

В результаті досліджень встановлено, що при споживанні зимових і літніх раціонів різної питомої активності за 137Сб, найбільше накопичують І37Сз м’язова тканина, рубець, печінка.

Виведення Се з екскрементами із організму овець

Відомо, що радіонукліди, які надійшли в організм тварин з кормом не тільки депонуються в органах та тканинах, але й постійно виводяться через шлунково-кишковий тракт та нирки.

Встановлено, що на сінно-концентратному раціоні (дослід 1) при сумарній активності 1427 Бк/добу з калом виводилось радіоцезію в середньому за дослід 36,8%, а з сечею - 16,1% (рис. 1). 1

І136,8 016,1

030,1 013,7

«56,2

Ш0,5

1427 Бк/добу □ 23,0

в 46,5

633 Бк/добу

2475 Бк/добу 025,6 □ 19,6

в 54,8

1230 Бк/добу

Рис.1 Розподілення (%) І37Сз між виведенням з екскрементами та накопиченням

його в організмі

При сумарній активності раціону 2475 Бк/добу (дослід 2), тобто в 1,7 разів більшій, частка виведення 37Сз зменшилась і відповідно становила -30,1% та 13,7%. На протязі цих дослідів, незалежно від кількості спожитого радіонукліду, співвідношення виділеного 137Сз між калом та сечею було постійним на рівні - 2,2-2,3 : 1,0.

При споживанні тваринами скошеної зеленої маси з культурного пасовища (дослід 3) з сумарною активністю раціону 633 Бк/добу виведення І37Сз з екскрементами становило: 30,5% - з калом, 23,0% - з сечею. При випасанні овець на природному пасовищі з сумарною активністю спожитої трави 1230 Бк/добу (в 1,9 разів більшою, ніж в траві з культурного пасовища) виведення 137Сз з калом складало - 25,6%, з сечею - 19,6%. В дослідженнях в пасовищний період спостерігалось співвідношення виділеного 137С5 між калом та сечею на рівні - 1,3 : 1,0.

Ми вивчали вплив сумарної активності раціонів за І37Сз на виведення його з калом і сечею (табл.4).

Таблиця 4 - Виведення радіоцезію з калом та сечею в залежності від _____________сумарної активності раціону, % від спожитого____________________

Класи сумарної активності за ,37СХ Бк/добу Виведення Сї-137 з калом, % М ± т Виведення С5-137 з сечею, % М ± т

0-300 75,9 ± 1,82 33,4 ± 4,32

301-600 43,8 ± 4,6 25,2 ± 3,78

601-1000 33,5 ±2,58 13,9 ±2,39

1001-2000 29,3 ± 1,94 13,8 ±0,94

2001-3000 29,1 ± 1,59 12,7 ±1,04

3001-4000 28,9 ±2,31 12,4 ±1,03

4001-5000 24,3 ± 3,36 9,8 ± 0,92

5001-7000 16,2 ±2,84 6,8 ± 1,09

Середнє ~И- 220 29,9 ± 1,07 13,9 ±0,62

На основі цих даних встановлена обернено пропорційна залежність між концентрацією 137Сз в раціоні та виведенням цього радіонукліду з калом (г=-0,75) та з сечею при (г=-0,79), яка описується рівняннями: для калу: у,= 1/(0,001 *х+1,4) (І)

для сечі: у2= 1/(0,0025*х+2,3) (2)

Таким чином, отримані результати щодо виведення 137Сб з організму овець дають змогу розрахувати ступінь забруднення організму цим радіонуклідом, знаючи концентрацію 13 Се в екскрементах при конкретному раціоні та тривалості його згодовування.

Закономірності вивільнення радіоцезію в рубці та розщеплення сухої речовини

Згідно методики досліджень біодоступність радіоцезію вивчалась в сіні, за рахунок якого створювалась загальна питома активність раціону.

Методом кореляційного аналізу встановлена кореляційна залежність швидкості вивільнення ,37С5 від часу перебування корму в рубці. Абсолютні значення кількості вивільнення радіоцезію знаходяться в прямій залежності від часу перебування корму в рубці. Ця залежність описується рівнянням регресії (3), при високій кореляції (г = 0,79):

у = 5,7*(1,0+383 *(! -ехр(-0, Зх))) (3)

де у - кількість вивільнення радіоцезію, % х — експозиція в рубці, годин.

Регресійно-кореляційним аналізом встановлена залежність швидкості розщеплення сухої речовини від часу перебування корму в рубці (4): у = -6,04 + ехр(1,28 + (0,049)*х) (4)

ту- експозиція в рубці, годин

х - розщеплення сухої речовини, %

При цьому коефіцієнт кореляції дорівнює 0,98.

За отриманими результатами регресійного аналізу була встановлена лінійна залежність між інтенсивністю вивільнення І37Сз в рубці овець та швидкістю розщеплення сухої речовини (рис.2).

у— о . 735+2 .364*х

Шячдкі.стх> сузсої рвїОВМНІГ, І/гоЛ*НУ

Рис.2 Залежність між швидкістю вивільнення І37Сз в рубці овець та швидкістю розщеплення сухої речовини

Знаючи закономірності перетравлення сухої речовини в рубці можна прогнозувати об’єми вивільнення радіоцезію в цьому відділі ШКТ жуйних і використовувати в практиці годівлі і утримання овець в екологічно несприятливих умовах.

Динаміка питомої активності рубцевої рідини

Згідно методики, травлення в рубці вивчали при згодовуванні вівцям сіна “чистого” і “забрудненого” (дослід 2), пасовищної трави культурного угіддя в годівницях і випасанням овець на природному угідді (дослід 3). Для вивчення динаміки питомої активності рубцевої рідини потижнево відбирали її від овець.

Результати досліджень показали, що при згодовуванні “чистого” сіна середній вміст шСб в рідині рубця та його незначні коливання не перевищували фонових показників для цього радіонукліду.

Заміна в раціоні “чистого” сіна на «забруднене», різної питомої активності (дослід 2), призвела до закономірного збільшення 13 Ся в рубцевій рідині. Вміст 137Сб в центрифугаті рубцевої рідини через три години після годівлі збільшується (р<0,01...0,001) в 2,7-3,3 разів, а в наступні 3 години, тобто через 6 годин після прийняття корму концентрація цього нукліду зменшується (р<0,004...0,001) в 1,6-1,9 разів, незалежно від тривалості споживання “забрудненого” корму.

В дослідженнях в пасовищний період І група овець споживала скошену зелену масу, в якій концентрація шСз становила 243 Бк/кг. По періодах досліду вміст шСз в рубцевій рідині через 3 години після прийняття корму збільшувався (р<0,008...0,001) в 4,6 - 4,7 разів, через 6 годин цей показник змешувався в 1,6 -2,1 разів (р<0,05...0,003). Через 24 години після прийняття “забрудненого” корму, тобто до наступної годівлі питома активність рубцевої рідини знижувалась в 2,4 - 2,8 разів, тобто до рівня вихідного показника (до годівлі). '

Динаміка концентрації 137Сз в рубцевій рідині тварин II групи, які випасались на природному пасовищі, була аналогічна І групі. Однак, у відповідності з методикою, тварини другої групи утримувались світловий день на природному пасовищі і в середньому споживали по 2,85 кг пасовищної траві: за добу, питома активність якої була значно вищою. Цим обумовлені значне вищі кількісні показники питомої активності рубцевої рідини овець друго' групи. Через 3 години концентрація 137Сз в рубцевій рідині підвищувалас! (р<0,001) в 6 - 8,3 разів, через 6 годин зменшувалась (р<0,001) в 1,8 рази, < через 24 години, тобто до наступної годівлі зменшувалась в 3,5 разів.

При вивченні динаміки питомої активності рубцевої рідини і залежності від сумарної активності раціону за цезієм - 137 встановлено, що прі збільшенні сумарної активності раціону від 1 кБк/добу до 4 кБк/добу абсолюти

показники питомої активності рубцевої рідини зростають (р<0,01) через три години після годівлі від 331,3 ± 25,8 Бк/л до 639,2 ± 79,3 Бк/л. Через 6 і 24 години ці показники зменшуються (р<0,01... 0,001) (рис.З). Слід відмітити, що з підвищенням питомої активності раціону в рубцевій рідині частка переходу шСя із раціону зменшується. Так, при сумарній активності раціону 1 кБк/добу вміст 137Сз в рідині рубця через 3 години після годівлі становив 46,6% від загальної активності раціону. А при сумарній активності 2; 3 і 4 кБк/добу цей показник складав відповідно 28,9%; 21,7% і 17,9%.

та

.2 щ

§

5

.3

’5.

'о

ю

о

а

^ >> а.

Класи сумарної активності раціону, Бк/добу

□ ч/з 3 години Дч/з 6 годин □ ч/з 24 години

Рис.З Діаграма вмісту радіоцезію в рубцевій рідині

Багатофакторним аналізом за методикою Меркурьєвої Е.К. (1983) встановлено, що на динаміку ,37С.ч- в рубцевій рідині достовірний вплив має фактор сумарної активності раціону і він становить 57,7% при р<0,001. А такий фактор, як тривалість згодовування “забрудненим” раціоном має вплив лише на 3,3%. Не враховані фактори - 24,3%.

В зимовий та літній періоди утримання вивчали особливості рубцевого травлення за показниками рН рубцевої рідини, загальної кількості ЛЖК та амонійного азоту. Встановлено, що рН рубцевої рідини як на «чистому», так і на «забрудненому» раціонах через три години після годівлі знижується з 6,2 ±

0,13 до 5,5 ± 0,08, через 6 годин до 5,4 ± 0,06. Загальна кількість ЛЖК була в межах 10,9 ± 0,26 ммоль/100 мл до годівлі, через 3 години - 9,6 ± 0,22 і через 6 годин - 10,7 ± 0,26 ммоль/100 мл. Концентрація амонійного азоту не мала суттєвих відмінностей на «чистому» і «забрудненому» раціонах в зимовий період. На літньому раціоні (дослід 3) випасання тварин (II група) і годівля скошеною зеленою масою з годівниць не впливали на кількісні і якісні зміни показників рН і ЛЖК.

Узагальнені данііпашпливу раціонів різної питомої активності на інтенсивність травлення. в.рубді;овець наведені в таблиці 5.

Таблиця: ^-Динаміка рН, ЛЖК та амонійного азоту в рубцевій рідині в

залеж шості від сумарної активності раціону, (N=60)

Сумарна активні стк раціону; Бк/добу до годівлі Через 3 години після годівлі Через 6 годин після годівлі

pH

До» ШОО/ 6,2 ± 0,29* 5,5 ±0,18** 5,4 ±0,11*

1001-2000'. 6,0 ±0,15 5,6 ±0,16 5,4 ±0,14

2001 - 3000 6,4 ± 0,27 5,6 ±0,12 5,4 ±0,12

зоо г - 4000; 6,3 ± 0,42 5,5 ± 0,27 5,4 ±0,08

ЛЖК, ммоль/100 мл

Да 1000* 10,7 ±0,47* 10.2 ±0,37* 10,8 + 0,32*

1001-2000 11,3+0,54 9,5 ± 0,44 11,2 ±0,53

2001-3000. 11,0 ±0,46 9,3 ±0,46 10,7 ±0,61

3001 -400.0) 11,7 ±0,52 10,0 ±0,10 11,1+0,58

Амонійний азот (мг%)

до 1000 15,5 ±2,56 20,1 ±2,72 14,8 + 3,04

1001 -2000: 10,7 ±2,72 17,6 + 2,56 13,4 + 1,43

2001- 3000 10,8 ± 1,93 15,7 + 4,11 8,2 ± 1.45

3001 - 4000 7,8 ±1,71 14,0 ±3,78 8,7 ± 2,92

*- ймовірність результатів досліджень, *р < 0,05, **р < 0,01

Концентрація водневих іонів до годівлі в усіх раціонах була практично однаковою (6,0 - 6,4). Через 3 і 6 годин після годівлі знижується до 5,6 - 5,4. Ці дані свідчать, що питома активність раціону не впливає на зміну концентрації рН в рідині рубця.

Не встановлено суттєвих змін загальної кількості ЛЖК в рубцевій рідині в залежності від згодовування раціонів різної питомої активності.

При вивченні азотного обміну встановлено, що при рості сумарної активності раціону достовірно знижується (р<0,05) рівень амонійного азоту в рубцевому середовищі. Так, до годівлі цей показник при сумарній активності раціону 1 кБк/добу складав 15,5 ± 2,56 мг%, при активності 2 кБк/добу його рівень зменшився на 31%, при 4 кБк/добу - зменшився майже на половину. Ця закономірність підтверджується рівнянням залежності (при г = -0,93): у = -0,0024х +16,2 (5)

де у - вміст амонійного азоту в рубцевій рідині, мг% л:-сумарна активність раціону за 137Сз , Бк/добу.

Аналогічна картина спостерігається через 3 і 6 годин після годівлі і рівняння залежності мають такий вигляд: .

у = -0,002їх + 21,2 (г = -0,99) (6) (ч/з 3 год.)

у = -0,0023х + 16,2 (г = -0,89) (7) (ч/з 6 год.)

Ці дані свідчать, що рівень амонійного азоту в рубці залежить від сумарної активності згодовуваних раціонів. Ця залежність має високий кореляційний зв'язок.

Дослідження іонного обміну в рубці показали,що при згодовуванні «чистого» сіна (дослід 2) вміст фосфору та кальцію був стабільним. При споживанні «забрудненого» сіна, ці показники не мали стійкої тенденції і такі зовнішні фактори як час відбору проб рідини, тривалість згодовування не впливали на концентрацію фосфору, кальцію, калію в рідині рубця.

Аналогічні показники досліджувались на літніх раціонах (дослід 3), де також не виявлено суттєвих змін.

Дослідження динаміки іонного складу рубцевої рідини в залежності від сумарної активності раціону свідчать, що найвища концентрація фосфору в рубцевій рідині відзначається на раціонах з найменшою сумарною активністю як до годівлі, так і після годівлі. З ростом активності раціону зменшується концентрація фосфору в рубцевій рідині. Динаміка концентрації кальцію була такою ж, як і фосфору.

Встановлено, що концентрація іонів калію в рідині рубця зменшується від 13% до 39% з підвищенням сумарної активності раціонів від 1 до 4 кБк/добу. На нашу думку, це обумовлено аналогічними властивостями ізотопу цезію з калієм. В результаті відбувається взаємозаміна одного елемента іншим.

Динаміка морфологічного складу крові овець при споживанні раціонів з різною питомою активністю

Згідно методики динаміку складу крові вивчали у досліді 1, де кров відбирали потижнево протягом 96 днів споживання раціону з сумарною активністю 1427 Бк/добу і у досліді 2 при споживанні раціону аналогічної структури і сумарною активністю 2475 Бк/добу. Кров відбирали також потижнево протягом 28 днів.

Аналіз показників лейкоцитів (рис.4) у першому досліді, свідчить про чітку тенденцію зниження (р<0,05) рівня концентрації їх у тварин, які споживали “забруднений” раціон при сумарній активності 1427 Бк/добу. На початку експерименту кількість лейкоцитів становила 9,1 ± 0,35 Г/л, а на 96-й день цей показник поступово знизився до 7,6 ± 0,65 Г/л або на 20%. Виявлені зміни абсолютної кількості лейкоцитів можуть бути спричинені тривалим споживанням радіоактивно “забрудненого” сіна. При сумарній активності фактично спожитого раціону - 2475 Бк/добу тенденція зміни концентрації лейкоцитів збереглась (8,7 ± 0,50 на початку і 8,2 ± 0,57 в кінці досліду).

Аналіз динаміки показників еритроцитів (рис.4) свідчить, що на початку досліду вони складали 7,3 ± 0,38 Т/л у 1-й групі і 7,2 ± 0,43 Т/л - у ІІ-й, тобто в нижніх межах фізіологічних норм, в кінці досліду цей показник у

I групі склав 7,9 ±0,19 Т/л, а в II - на 8% нижче - 7,3 ± 0,21 Т/л. Слід звернути уваг>', що із 63 проб крові в 18 випадках вміст еритроцитів був за межами фізіологічних норм (мінімальний 6,4 Т/л, максимальний - 9,2 Т/л).

У досліді 2, при споживанні раціону сумарною активністю 2475 Бк/добу тенденція показників кількості еритроцитів була аналогічною першому досліду.

Що стосується показників гемоглобіну (рис.4), встановлено, що на початку досліду 1 в обох групах вони були на рівні 68 ±2,8 г/л, а в кінці 74 -75 г/л (р<0,05) без суттєвих порушень фізіологічних механізмів. Слід відмітити, що в першій групі кількість гемоглобіну збільшувалась до 48 дня досліду, а в другій - до 41. Але повного відновлення не відбулось.

У другому досліді показники гемоглобіну відповідали фізіологічним

нормам.

Істотні зміни спостерігались у лейкограмі крові. У 1 досліді у тварин

II групи відзначено спад співвідношення еозинофілів в крові (4,2 ± 0,60 на початку і 2,5 ± 0,29% в кінці досліду). Спостерігалось також підвищення співвідношення (в 1,8 разів) паличкоядерних форм нейтрофілів. Кількість сегментоядерних нейтрофілів у І групі протягом досліду була в межах 44,2 -44,0%, а в ІІ-й - 42,5 ± 1,26% на початку, а в кінці - 40,0 ± 1,08%, що на 30-40% вище фізіологічних норм.

У другому досліді після початку споживання “забрудненого” раціону вміст еозинофілів поступово зменшується з 3,2 ± 0,37% до 2,8 ± 0,66%, в кінці досліду, що також свідчить про напружену роботу імунної системи. Динаміка рівня паличкоядерних нейтрофілів аналогічна показникам першого досліду, але це зростання йде більш інтенсивно і достовірно (р<0,001) збільшилось на 90% від початкового рівня.

Таким чином, в процесі тривалого надходження 137Сз в організм овець основні показники крові, які характеризують реакцію організму на зміни умов годівлі знаходились в нижніх межах фізіологічних норм. Це свідчить про те, що зміни радіоекологічної чистоти раціону потребують напруги організму для свого функціонувати.

9.5 9

£ 8,5

1 8 з

§ 7 5

15

и

щ 7

6.5

-5 8 н

3 '

о

о.

16

М

п— ' Пй,

Ж- ж- -Ж» “05^ •«Зч.

/~ Ж •'аі я—

■я

і 2 3 4 5 6 7 тижні 8 9 10 11 12 13

"Ж- .ж

-і/ аг* *4 чп

1 2 3 4 5 6 7

тижні

9 10 11 12 13

9

♦— 30 Бк/добу —Я “ 1427 Бк/добу —Ж - 2475 Бк/добу

Рис.4 Динаміка морфологічних показників крові в залежності від радіозабрудненості раціону та часу його споживання

ВИСНОВКИ

1. На розподіл ШС5 в органах і тканинах овець, інтенсивність рубцевоп метаболізму та гематологічні показники, на виведення радіоцезію і організму безпосередній вплив має тип годівлі та концентрація його раціоні.

2. Коефіцієнти концентрації 137Сз в органах і тканинах овець при споживані; сінно-концентратного раціону були в 2-4 рази вищими, ніж при споживань пасовищної трави і скошеної зеленої маси.

3. Об’єми виведення цезію - 137 із організму овець з калом і сечею на сінно концентратному раціоні становили 30-36% і 14-16%. Відношення І37С: виділеного з калом до І37С$, виділеного з сечею - складає в середньому з дослід 2,2 - 2,3 : 1. При споживанні зеленої маси і пасовищної трави г показники були в межах 26-30% і 20-23% відповідно, а співвідношення 1,3 : 1 за період досліду.

4. Між концентрацією І37Сз в раціоні та часткою виведення цьог радіонукліду з калом та з сечею встановлена обернено пропорційн залежність, яка виражається рівняннями

для калу: }’!- 1/(0,001 *х+1,4), г=-0,75

для сечі: у3= 1/(0,0025*х+2,3), г=-0,79

5. Інтенсивність вивільнення із7Сб залежить від розщеплення сухої речовин; корму в рубці овець. Дана залежність прямо пропорційна, яка описуєтьс рівнянням регресії, що має такий вигляд:

у = -0,735 + 2,364*х (при г = 0,97).

6. Багатофакторним аналізом встановлено, що динаміка І37Сз в рубці на 57,7°/ залежить від сумарної активності раціону. При споживанні раціонів концентрацією І37Сз від 1000 Бк/добу до 4000 Бк/добу активність рубцеве рідини за І37Сз через 3 години після годівлі підвищувалась в 3,5 рази, через 6 годин - в 2 рази.

7. В процесі тривалого надходження 137Сз в організм овець основні показник морфологічного складу крові знаходились в нижніх межах фізіологічни норм. Це свідчить про напружену діяльність організму та максимальн включення фізіологічних резервів адаптації, що зумовлюються видовим; особливостями тварин.

ПРОПОЗИЦІЇ

1. На теріторіях Півночі України із щільністю забруднення грунтів І37С5 до ; Кі/км2 галузь вівчарства може бути реабілітована. Для одержанії екологічно чистої баранини та ліверу на цих теріторях, лігньо-пасовищниі період можна використовувати без змін традиційних умов утримання т годівлі.

. Для складання раціонів та розробки технологій утримання овець в екологічно несприятливих умовах доцільно здійснювати прогноз об'єму вивільнення 137Cs в рубці тварин, який залежить від швидкості розщеплення сухої речовини.

СПИСОК ПУБЛІКАЦІЙ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ

. Шульга І.В., Трофімова Г.В. Розподіл радіоцезію в організмі овець.

Тваринництво України, - 1997, №11. - С.7-8.

. Трофимова А.В., Славов В.П. Активность l37Cs в рубце овец при

хроническом пероральном его поступлении // Сборник материалов международной научно-практической конференции «Актуальные проблемы экологии на рубеже третьего тісячелетия и пути их решения», - Брянск, Ч.2., 1999. - С.281-287.

. Трофімова Г.В. Динаміка гематологічних показників у овець при

пероралыюму надходженні ,37Cs. Тваринництво України, - 2000, №3-4. -С.27-28.

. Трофімова Г.В. Особливості метаболізму 137Cs в рубці овець при

хронічному його надходженні з сіном. Вісник аграрної науки, - 2000, №5, -

С.71.

. Славов В.П., Шульга І.В., Трофімова Г.В., Колб Ф.В. Наукове супроводження ведення вівчарства на радіозабруднених територіях. // Наука. Чорнобиль-97. Науково-практична конференція 11-12 лютого. 1998, С.92.

. Славов В.П., Трофімова Г.В., Шульга 1.В., Колб Ф.В. Показники перифіричиої крові овець в умовах хронічного перорального надходження l37Cs. // Наука. Чорнобиль-97. Науково-практична конференція 11-12 лютого. 1998, С.92-93.

Трофімова Г.В. Особливості накопичення радіоцезіїо в організмі овець гри його хронічному надходженні в різних умовах утримання та годівлі, ’укопнс.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата ільськогосподарських наук за спеціальністю 03.00.16. - екологія. Державна гроекологічна академія України. Житомир, 2000.

Дисертація присвячена виченню особливостей накопичення радіоцезію в ірганах та тканинах овець при різних умовах утримання їх та з різним типом одівлі. Вивчена динаміка накопичення та коефіцієнт концентрації l37Cs в ірганах та тканинах при різній кількості надходження цього радіонукліду в ірганізм. Доведено, що тип годівлі впливає на концентрацію 137Cs в організмі та іб’єми виведення його з екскрементами. Встановлена залежність між юнцентрацісю l37Cs в раціоні та часткою виведення цього радіонукліду з калом

та з сечею. Визначена кількісна динаміка вивільнення радіоцезію в рубці та розщеплення сухої речовини, в результаті встановлена регресійна залежність між інтенсивністю вивільнення 137Cs в рубці овець та швидкістю розщеплення сухої речовини корму, яка запропонована для прогнозування об'єму вивільнення ,37Cs в рубці тварин.

Ключові слова: радіоцезій, вівці, м'язи, паренхіматозні органи, корма, рубцева рідина.

Трофимова А.В. Особенности накопления радиоцезия в организме овец при его хроническом поступлении в разных условиях содержания и кормления. Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук по специальности 03.00.16. - экология.

Государственная сельскохозяйственная академия Украины. Житомир, 2000.

Диссертация посвящена изучению особенностей накопления радиоцезия в органах и тканях овец при разных условиях содержания их и с разным типом кормления. Изучена динамика накопления и коэффициент концентрации в органах и тканях при разном колігчестве поступления этого радионуклида в организм. Доказано, что тип кормления влияет на концентрацию 137Cs в организме и объемы выведения его с экскрементами. Установлена зависимость между концентрацией l37Cs в рационе и долей выведения этого радионуклида с калом и мочей. Определена количественная динамика высвобождения радиоцезия в рубце и расщепление сухого вещества, в результате установлена регресионная зависимость между интенсивностью высвобождения l37Cs в рубце овец и скоростью расщепления сухого вещества корма, которая предлагается для прогнозирования объема высвобождения l37Cs в рубце животных.

Ключевые слова: радиоцезий, овцы, мышщы, паренхиматозные органы, корма, рубцовая жидкость.

Trofimova A.V. The Percularities of radiocaesium accumulation in sheep’s organism with chronic radiocaesium receipt in different conditions of housing and feeding. Manuscript.

Dissertation for the degree of candidate of agricultural sciences by speciality 03.00.16. - ecology. State agroecological academy of Ukraine. Zhytomir, 2000.

The dissertation is devoted to studying of percularities of radiocaesium accumulation in sheep’s organs and tissues in different conditions of their housing and feeding. The dynamics of accumulation and coefficient of 137Cs concentration in organs and tissues with different quantity of receipt of this radionuclide to organism was studied. It was proved, that the type of feeding has an influence on 137Cs concentration in organism and volume of its extermination with excrements. The dependence between l37Cs concentration in food allowance and the part of l37Cs extermination with urina and faeces was established. The quantitative dynamics of

137Cs releasing in paunch and disintegrationof.dry substance was determined; as a result regressive dependence between intensivity of l37Cs releasing in sheep’s of dry substance disintegration was established and is suggested for prognosis of volume of l37Cs releasing in animals’ paunch.

Key words: radiocaesium, sheep, muscles, internal organs, feeding, paunch liquid, paunch