CC BY
91
Техногенное воздействие тяжелых металлов на изменение биохимических показателей крови, характеризующих функциональное состояние печени молодых овец
М. В. Забелина, к.с.-х.н., доцент, И. А. Глотова, соискатель, Саратовский ГАУ им. Н. И. Вавилова
Увеличение поступления в биосферу экологически опасных загрязнителей техногенного происхождения привело к установлению максимально допустимых уровней (МДУ) их в кормах, сырье и продуктах питания.
Многие соединения тяжелых металлов при содержании в кормах выше МДУ оказывают токсическое действие на организм, а также снижают резистентность к различным болезням, становятся причиной отдаленных последствий, проявляющихся в виде эмбриотоксического, тератогенного, мутагенного и канцерогенного эффектов.
В литературе имеются многочисленные сведения о попытках установления критических уровней тяжелых металлов, при которых происходят физиологические, морфологические и другие изменения в организме животных[1, 2, 3, 4, 5]. Однако эти данные довольно противоречивы и обобщить их практически невозможно, поскольку реакция организма на определенную концентрацию какого-либо токсиканта неоднозначна в зависимости от возраста, вида, физиологических особенностей животного и т.д. Кроме того, одна и та же концентрация элемента способна вызывать необратимые морфологические, гистологические и прочие изменения определенных органов и не влиять на другие системы организма.
В последнее время на необходимость изучения поведения тяжелых металлов в организме животных указывает большинство известных ученых. Однако в целом таких работ мало.
В наших исследованиях особое внимание уделено действию свинца, кадмия, ртути и мышьяка на организм овец в конкретных агроэко-логических условиях Саратовской области, поскольку данные по этому вопросу необходимы в условиях сложившейся неблагополучной экологической ситуации.
В связи с этим цель работы — изучить влияние тяжелых металлов на функциональное состояние печени животных.
Материал и методика исследований. Опыты проводили в 2003—2004 гг. в частном секторе с. Трещиха Саратовского района Саратовской области на баранчиках грубошерстной бакур-
ской породы. На экологическую обстановку территории села оказывает влияние северо-западная промышленная зона г. Саратова.
В связи с тем, что одним из основных депо тяжелых металлов в организме животных является печень, и в ней протекают главные процессы обмена ксенобиотиков, включая их трансформацию и обезвреживание, возникла необходимость изучения влияния тяжелых металлов на функции этого органа.
Для оценки функций печени использовали ряд стандартных биохимических тестов, основанных на определении в сыворотке крови следующих показателей:
— содержание общего белка и белковых фракций — альбуминов;
— активность аминотрансфераз: аланин — ами-нотрансферазы (АЛТ) и аспартат — амино-трансферазы (АСТ);
— активность щелочной фосфатазы;
— тимоловая проба.
В возрасте 2, 4, 6 и 12 месяцев провели контрольный убой 3-х типичных баранчиков каждого возраста для определения содержания в печени тяжелых металлов. Свинец и кадмий в образцах определяли атомно-абсорбционным методом на спектрофотометре «Спектр-5», ртуть — калориметрическим методом на приборе «Юлия», мышьяк — также калориметрическим методом на ФЭК-56.
Результаты исследований. Тяжелые металлы считаются основными загрязнителями, так как их техногенное накопление в окружающей среде идет особенно высокими темпами. Данные элементы обладают большим сходством с физиологически важными органическими соединениями и способны подавлять наиболее значимые процессы метаболизма, тормозить рост и развитие животных. В производстве это приводит к снижению продуктивности животных и ухудшению качества их продукции. Основная опасность тяжелых металлов для организма животных заключается не столько в проявлении острого отравления, сколько в постоянной их кумуляции. При этом нередко возникают патологические процессы разной тяжести в органах и системах организма, в частности, в печени. Количество тяжелых металлов в тканях печени баранчиков отражено в табл. 1.
Данные таблицы показывают, что содержание тяжелых металлов в печени баранчиков в
1. Возрастные особенности содержания тяжелых металлов в печени овец
Возраст животных, мес Тяжелые металлы, мг/кг
Свинец Кадмий Ртуть Мышьяк
2 0,45±0,023 0,0492±0,004 0,0078+0,002 0,006±0.0004
4 0,46±0,031 0.0574=0,007 0,0082=0,003 0,009±0.0003
6 0,56±0,029 0,0609±0,004 0,0097±0,001 0,0238±0.004
12 1,07±0,069 0,1927±0,076 0,0890±0,024 0,133±0,052
зависимости от возраста увеличивается. До шести месяцев их увеличение незначительно, а в годовалом возрасте превышает предельно допустимые концентрации.
Исследования сыворотки крови свидетельствуют о том, что такие биохимические показатели, как общий белок, альбумины, амино-трансферазы, щелочная фосфатаза, находятся в пределах патологических значений. В возрастном аспекте явно просматривается тенденция к снижению содержания общего белка и альбуминов (табл. 2).
Так, в сыворотке крови количество общего белка в возрасте 12 месяцев снизилось на 30,7 % по сравнению с его содержанием в 2-месячном возрасте, содержание альбуминов соответственно — на 25,4%. Тенденция к снижению белка может являться признаком поражения печени при воздействии избыточного количества тяжелых металлов, так как хронические паренхиматозные гепатиты, сопровождающиеся выраженными цирротическими изменениями, интоксикация от некоторых химических веществ являются причиной подавления протеосинтетичес-кой функции печени. Являющиеся местом образования альбуминов, фибриногена и части глобулинов, пораженные печеночные клетки оказываются не в состоянии синтезировать эти белки плазмы крови в достаточном количестве, в результате чего и развивается гипопротеине-мия, обусловленная, в основном, гипоальбуми-немией и гипофибриногенемией[6].
Для оценки степени повреждения гепатоци-тов необходимо определение активности ами-нотрансфераз. Исследование активности этих ферментов в сыворотке крови имеет исключительно важное значение для дифференциальной диагностики болезней печени. Аланин-амино-трасферазы поступают в кровь через повреж-
денную мембрану гепатоцитов, поэтому заболевания печени зачастую сопровождаются повышением активности именно этих энзимов в сыворотке крови. При токсическом гепатите и обострении хронического гепатита часто бывают большие цифры ферментативной активности. По данным проведенных исследований отмечена тенденция к повышению активности АЛТ и АСТ в сыворотке крови с возрастом животных. Активность в годовалом возрасте увеличилась по сравнению с 2-месячным на 13,6%, АСТ - на 13,3%.
Для диагностирования функций печени определяется также активность щелочной фосфа-тазы. Выяснено, что возрастание активности этого фермента встречается, главным образом, у больных с двумя видами патологии: костными заболеваниями, связанными с пролиферацией остеобластов, и с заболеваниями, сопровождающимися явлениями холестаза. При заболеваниях печени, сопровождающихся повреждением паренхимы, отмечается умеренное возрастание активности щелочной фосфатазы. Результаты исследований не обнаружили достоверных различий показателей активности щелочной фосфатазы в сыворотке крови с возрастом животных.
Из функциональных проб определяли тимоловую как одну из наиболее специфических для исследования печени. Было установлено, что данный показатель не изменялся с возрастом животных. У баранчиков всех исследуемых возрастов тимоловая проба была в пределах верхней границы нормы — 0,4±0,2 единицы (табл. 2), тогда как положительной она является при уровне свыше 4 единиц.
Таким образом, на основании вышеизложенного можно сделать вывод, что изменения связаны с нарушением структуры и функции спе-
2. Влияние тяжелых металлов на биохимические показатели, характеризующие функции печени овец
Биохимические показатели Возраст, мес
2 4 6 12
Общий белок, г/л Альбумины, г/л AJIT. ед/л ACT, ед/л Щелочная фосфатаза, уел. ед. Тимоловая проба, ед 68,4±0,60 44,8=1,0 29,9±0,27 52,4±0,12 5,25±0,09 0,4=0,2 64,3±0,70 42,5±0,5 34,6±0,18 56,8±0,23 6,41=0,16 0.4=0,2 57,8±0,50 37,7±0,42 37,5±0,25 64,7±0,28 6,98±0,21 0,4±0,2 47,4±0,44 33,4±0,51 40,6±0,14 69,8±0,33 5,11=0,19 0,4=0,2
цифических клеток печени — гепатоцитов — вследствие токсического воздействия тяжелых металлов.
Литература
1 Грибовский Г. П. Научное обоснование комплекса мероприятий по снижению влияния аномального содержания микроэлементов на организм животных и санитарное качество продуктов животноводства в биогеохимических провинциях Южного Урала: Автореф. дис... д-ра. вет. наук. — Москва, 1996.
2 Клепцина Е. С. Влияние тяжелых металлов на интерьерные показатели кур-несушек: Автореф. дис. канд. биол. наук. — Новосибирск, 2000.
3 Колб В. Г., Камышников В. С. Справочник по клинической химии. — Минск: Беларусь, 1982.
4 Николаев Л. А. Металлы в живых организмах. — М.: Просвещение, 1986.
5 Патолого-анатомические изменения при отравлении животных различными ядами: Методическое пособие. — Л., 1991.
6 Кашин А. С. Антропогенно-экологические органопатологии молодняка животных. Профилактика и терапия. — Барнаул, 2002.
