CC BY
18УДК 636.087.8
влияние бентонитов на качество и биологическую безопасность говядины в регионе техногенеза
А.М. Ежкова, д.б.н., А.Х. Яппаров, д.с.-х.н.,Т.Ю. Мотина —
Татарский НИИ агрохимии и почвоведения Россельхозакадемии
E-mail:[email protected]
Неблагоприятный экологический фон оказывает существенное влияние на состояние здоровья, заболеваемость сельскохозяйственных животных, количественные и качественные показатели их продуктивности. Систематическое поступление токсинов из окружающей среды (воздух, вода, корма и т.д.) вызывает патологические изменения в организме животных, приводит к нарушению метаболизма и появлению эндемических болезней с проявлением незаразной патологии. Степень обусловленного хозяйственной деятельностью человека экологического неблагополучия носит отчетливо выраженный региональный характер. В статье представлены результаты исследования кормовой добавки бетонит, которая способствует выводу из организма животных солей тяжелых металлов, радионуклидов и других токсикантов.
Ключевые слова: сельскохозяйственные животные, экологический фон, болезни, продуктивность, бентониты.
В современных социально-эко- Изучение влияния бентонитов на ведении интоксикации показало доста-номических условиях с выраженным организм животных с целью получения точно высокую емкость сорбции солей
техногенным воздействием на объекты окружающей среды необходима научно обоснованная оценка состояния здоровья животных и изыскание средств и методов, корригирующих содержание токсинов в организме и продукции животноводства с учетом экологического состояния региона. Комплексными исследованиями последних лет в сельском хозяйстве установлена способность природных минералов (цеолитов, бентонитов и др.) сорбировать, удерживать и выводить из организма животных соли тяжелых металлов, радионуклиды и другие токсины [1-4].
Объектами исследований стали бентониты Биклянского месторождения Республики Татарстан (РТ), быки на откорме в возрасте 18-21 месяц, их кровь, длиннейшая мышца спины, печень и почки. Бентониты использовали в качестве кормовых добавок быкам на откорме в дозе 0,5 и 0,7 г/кг живой массы в течение 90 и 150 суток. Научно-производственные опыты проводили в ООО «Агрофирма «Васильевская» Альметьевского района РТ. Материал от быков отбирали при убое животных в хозяйстве и в убойном цехе на мясокомбинате. Содержание токсичных элементов в органах и тканях определяли атомно-абсорбционным методом на спектрофотометре «Квант-АФА» с предварительной минерализацией проб.
Суммарный выброс вредных веществ в атмосферу Республики достигает в среднем за год 487 тыс.т. [5]. Республика Татарстан по предрасположенности территорий к проявлению неблагоприятных ситуаций (природных и техногенных) подразделяется на четыре категории - наименьшая, средняя, значительная и наивысшая [6].
качественной экологически безопасной продукции животноводства проводили в регионе наивысшей степени техногенной нагрузки в Альметьевском районе, территориально располагающемся в Юго-Восточной части РТ. На территории района ведется активная разработка нефтяных и газовых месторождений. Значительную техногенную нагрузку на окружающую среду оказывают действующие и вновь образованные нефтяные компании при разработке и первичном обустройстве нефтяных и газовых месторождений. Общее количество выбросов загрязняющих веществ в атмосферу района в течение года составляет 37,936 тыс т.; для сравнения: в регионе с наименьшей степенью техногенной нагрузки этот показатель - около 0,056 тыс т, со средней - около 3,085 тыс т в год [7].
Республика Татарстан обладает большими запасами бентонитовых глин, которые составляют более 125 млн т. Удельная емкость сорбции бентонитов в основном определяется количеством монтмориллонитового компонента, обеспечивающего уникальные сорбционные, ионообменные и другие свойства глины.
Минералогический состав бентонитов Биклянского месторождения представлен (%): монтмориллонит -64,0, гидрослюда 11,0, каолинит 15,0 и кварц 10,0%. Химический состав, (%): SiO2 - 54,05; ТЮ2 - 0,90; А1203 -19,64; Fe203 - 5,50; МпО - 0,08; СаО - 2,03; MgО - 2,42; №2О - 0,48; К2О - 1,69; Р205 - 0,12; SO3 - 0,31; п.п.п. - 12,78. Показатель адсорбции составляет 51,054,0%.
Изучение сорбционных свойств бентонитов этого месторождения на экспериментально затравленных белых мышах в хроническом воспроиз-
тяжелых металлов в желудочно-кишечном тракте животных. Полученные результаты стали основанием для проведения опытов на быках - откормочниках. Изучение кормовой базы быков позволило установить превышение в кормах зерновой группы максимально допустимого уровня (МДУ) содержания солей кадмия, никеля и свинца в 1,2 - 1,8 раза.
Применение бентонитов быкам на откорме в оптимальной дозе 0,5 г/кг живой массы в течение 90 суток, использованной ранее в регионах наименьшей и средней степени техногенной нагрузки, обусловило уменьшение содержания солей тяжелых металлов в крови: кадмия на 37,7%, никеля на 27,9, в мышечной ткани - кадмия на 28,5, никеля на 39,1 и свинца 35,9; в печени - кадмия на 38,7, никеля 37,2 и свинца на 36,4; в почках - кадмия на 39,3, никеля на 35,8 и свинца на 40,2%. Однако полученная продукция животноводства не соответствовала нормативным показателям (табл. 1).
Кровь как наиболее динамичная ткань организма к концу опыта имела показатели соответствия «Гигиеническим нормативам качества и безопасности продовольственного сырья и пищевых продуктов» (ГН) по содержанию в ней солей кадмия и свинца и «Допустимым остаточным количествам тяжелых металлов в пищевых продуктах» (ДОК) по содержанию солей никеля. Длиннейшая мышца спины отвечала требованиям ГН по содержанию кадмия и свинца, в то же время несколько превышала ДОК по концентрации солей никеля. В печени и почках быков на откорме содержание солей кадмия, никеля и свинца после применения бентонитов было выше допустимых концентраций в 1,4-3,2 раза.
ВлаЭимгрскт Земледелец*
№ 1 (59) 2012
1. динамика солей тяжелых металлов в организме быков при применении бентонитов по схеме 0,5 г/кг/90 суток, мг/кг
2. динамика солей тяжелых металлов в организме быков при применении бентонитов по схеме 0,5 г/кг/150 суток, мг/кг
Показатель Норма* Период опыта Показатель Норма Период опыта
1-ые сутки 90-ые сутки 1-ые сутки 150-ые сутки
Кровь, n=23 Кровь, n=17
Кадмий 0,03 0,05±0,01 0,05±0,02 0,05±0,01 0,03±0,01* Кадмий 0,03 0,06±0,01 0,06±0,02 0,05±0,01 0,03±0,01*
Никель 0,5 0,42±0,02 0,43±0,01 0,43±0,04 0,31±0,05 Никель 0,5 0,47±0,03 0,47±0,02 0,43±0,06 0,31±0,02
Свинец 0,6 0,37±0,02 0,37±0,01 0,38±0,04 0,25±0,05* Свинец 0,6 0,49±0,02 0,52±0,03 0,47±0,06 0,19±0,05*
Мышечная ткань, n=23 Мышечная ткань, n=17
Кадмий 0,05 0,07±0,01 0,07±0,02 0,07±0,02 0,05±0,01 Кадмий 0,05 0,07±0,02 0,07±0,02 0,08±0,02 0,03±0,02*
Никель 0,5 0,95±0,12 0,95±0,9 0,97±0,10 0,59±0,24* Никель 0,5 0,87±0,10 0,95±0,09 0,92±0,11 0,49±0,14
Свинец 0,5 0,83±0,05 0,82±0,06 0,89±0,04 0,50±0,04* Свинец 0,5 0,63±0,05 0,62±0,06 0,89±0,06 0,39±0,04
Печень, n=23 Печень, n=17
Кадмий 0,3 0,74±0,04 0,73±0,05 0,77±0,03 0,47±0,05 Кадмий 0,3 0,64±0,03 0,67±0,05 0,67±0,07 0,27±0,05*
Никель 0,6 1,37±0,04 1,35±0,02 1,53±0,07 0,96±0,04* Никель 0,6 0,91±0,03 0,92±0,02 1,02±0,05 0,55±0,03*
Свинец 0,6 0,94±0,04 0,93±0,05 0,96±0,02 0,60±0,05* Свинец 0,6 0,74±0,02 0,73±0,04 0,76±0,03 0,50±0,02*
Почки, n=23 Почки, n=17
Кадмий 1,0 1,89±0,02 1,90±0,01 1,93±0,16 1,14±0,09 Кадмий 1,0 1,36±0,09 1,29±0,07 1,53±0,20 1,91±0,09*
Никель 0,6 1,49±0,07 1,48±0,09 1,59±0,04 1,02±0,06 Никель 0,6 1,09±0,03 1,08±0,07 1,11±0,08 1,54±0,05*
Свинец 1,0 1,93±0,15 1,93±0,10 2,01±0,09 1,20±0,03* Свинец 1,0 1,73±0,13 1,78±0,12 1,84±0,10 0,93±0,03*
Примечание: *Р < 0,05 В числителе - показатели контрольной группы, в знаменателе - опытной. #Медико-биологические требования и санитарные нормы качества продовольственного сырья и пищевых продуктов (1990); Сан. ПиН 2.3.2. 560-96. Гигиенические нормативы качества и безопасности продовольственного сырья и пищевых продуктов (1997); Найнштейн С.Я. и др. Допустимые остаточные количества тяжелых металлов в пищевых продуктах (1987).
В связи с тем, что полученная продукция по схеме 0,5 г/кг/90 суток не полным образом соответствовала требованиям качества и безопасности животноводческого сырья, была изменена схема применения бентонита. В первом варианте был увеличен срок использования агроминерала до 150 суток при неизменной дозе -0,5 г/кг живой массы (табл. 2).
Данная схема позволила снизить содержание солей тяжелых металлов в крови: кадмия на 40,0, никеля на 27,9, свинца на 61,2%, в мышечной ткани -кадмия на 62,5, никеля на 46,7 и свинца 56,2%, в печени - кадмия на 59,7, никеля 46,1 и свинца 34,2%, в почках - кадмия на 40,5, никеля на 51,3 и свинца на 49,4%. Содержание солей тяжелых металлов в органах и тканях быков соответствовало требованиям ГН и
ДОК, предъявляемым к качеству и безопасности продовольственного сырья по содержанию в них солей кадмия, никеля и свинца.
Во втором варианте была увеличена доза бентонита до 0,7 г/кг живой массы при неизменном сроке применения - 90 суток (табл. 4).
Исследование органов и тканей быков, получавших бентонит по схеме 0,7 г/кг/90 суток, выявили снижение солей тяжелых металлов в крови: кадмия на 40,0, никеля на 26,5, свинца на 39,6%, в мышечной ткани - кадмия на 37,5, никеля на 46,1 и свинца 54,8%, в печени - кадмия на 59,7, никеля 49,5 и свинца 37,2%, в почках - кадмия на 31,4, никеля на 48,2 и свинца на 48,5% и показали соответствие полученной продукции животноводства предъявляемым требованиям по содержанию
№ 1 (59) 2012
солей кадмия, никеля и свинца.
При существующей системе цен мероприятия по получению качественной, экологически безопасной продукции животноводства - убыточны, так как на конечном «выходе» при реализации мяса цена одинаковая и для экологически безопасного мяса и для загрязненного. Поэтому экономическую эффективность рассчитывают на дополнительно полученную продукцию. Экономическую эффективность при прочих равных затратах экстраполировали на одно животное.
Скармливание бентонитов в течение 90 суток обусловило повышение прироста живой массы. По результатам контрольных взвешиваний отмечали увеличение живой массы опытных быков на 30-ые сутки на 6,3%, на 60-ые - на 7,1%, на 90-ые - на 8,2%, по срав-
ВлаЭимгрскш ЗемдеШецТ)
3. динамика солей тяжелых металлов в организме быков при применении бентонитов по схеме 0,7 г/кг/90 суток, мг/кг
4 динамика живой массы быков на откорме при применении
Показатель Норма Период опыта
1-ые сутки 90-ые сутки
Кровь, n=22
Кадмий 0,03 0,06±0,01 0,06±0,02 0,05±0,01 0,03±0,01*
Никель 0,5 0,47±0,02 0,47±0,01 0,49±0,04 0,36±0,05
Свинец 0,6 0,49±0,02 0,52±0,01 0,58±0,04 0,35±0,05*
Мышечная ткань, n=22
Кадмий 0,05 0,07±0,02 0,07±0,02 0,08±0,02 0,05±0,01*
Никель 0,5 0,87±0,10 0,87±0,09 0,89±0,10 0,48±0,12
Свинец 0,5 0,63±0,05 0,62±0,06 0,79±0,02 0,46±0,03*
Печень, n=22
Кадмий 0,3 0,64±0,03 0,67±0,05 0,67±0,05 0,27±0,03
Никель 0,6 0,91±0,03 0,92±0,02 1,11±0,04 0,56±0,02*
Свинец 0,6 0,74±0,02 0,73±0,04 0,86±0,07 0,54±0,05
Почки, n=22
Кадмий 1,0 1,36±0,09 1,29±0,07 1,43±0,21 1,98±0,07
Никель 0,6 1,09±0,03 1,08±0,07 1,12±0,03 1,58±0,01*
Свинец 1,0 1,73±0,13 1,78±0,12 1,75±0,07 0,90±0,05
Примечание: *Р < 0,05
Показатель Группа Сутки опыта
1-ые сутки 30-ые сутки 60-ые сутки 90-ые сутки
Средняя масса животного (кг) контроль 350,800 ±27,6 367,500 ±24,3 384,250 ±35,2 401,200 ±29,7
опыт 350,800 ±27,6 368,500 ±33,4 386,400 ±19,2 404,600 ±27,5
Прирост живой массы за месяц (кг) контроль - 16,700 ±1,53 16,750 ±1,94 16,950 ±1,59
опыт - 17,700 ±2,12 17,900 ±1,19 18,200 ±1,85
Среднесуточный прирост живой массы, (г) контроль - 557,3 ±35,3 558,4 ±27,8 564,0 ±29,4
опыт - 590,1 ±19,5 596,6 ±21,3 606,6 ±18,4
% к контрольной группе контроль 100 100 100
опыт - 106,3 107,1 108,2
металлов в пищевых продуктах» по содержанию в них солей никеля.
3. Удлиннение срока применения бентонитов до 150 суток при дозе 0,5 г/кг живой массы так же позволило получить продукцию животноводства соответствующего качества и безопасности.
нению с показателями контрольных животных (табл. 3).
Использование бентонита в производстве мяса характеризовалось тем, что на один вложенный рубль затрат было получено 1,98 руб. прибыли.
Выводы: 1. Применение бентонитов Биклянского месторождения в регионе наивысшей степени техногенной нагрузки в дозе 0,5 г/кг живой массы и сроке скармливания 90 суток не позволило получить продукцию животноводства соответствующего качества.
2. Увеличение дозы бентонитов до 0,7 г/кг и скармливание их в течение 90 суток способствовало получению продукции животноводства, соответствующей «Гигиеническим нормативам качества и безопасности продовольственного сырья и пищевых продуктов» по содержанию в ней солей кадмия, свинца и «Допустимым остаточным количествам тяжелых
ВлаЭимгрскт Земледелец*
Литература
1. Тремасов М.Я., Сур-гучева Л.М. К концепции о токсикологической безопасности животных// Научные основы обеспечения защиты животных от экотоксикантов, радионуклидов и возбудителей опасных инфекционных заболеваний. - Казань, 2005. - С. 255- 260.
2. Агроминеральные ресурсы Татарстана и перспективы их использования / под ред. А.В. Якимова // - Казань: ФЭН, 2002.- 272с.
3. Яппаров А.Х. Нейтрализация тяжелых металлов в комбикорме и улучшение обменных процессов в животном организме// Мат-лы Научно-практической конференции КГАВМ. -Казань, 2002. - С.135-137.
A.M. Yezhkova, A.H. Yapparov, T.Y. Motina. EFFECT BENTONITE OF IN QUALITY AND BIOLOGICAL BEEF SAFETY IN THE REGION OF TECHNOGENESIS
Adverse ecological background has a significant impact on health, the incidence of farm animals, quantitative and qualitative measures of their productivity. Systematic flow of toxins from the environment (air, water, food, etc.) causes pathological changes in animals, leads to disruption of metabolism and the appearance of endemic diseases with a noncontagious disease manifestation. The extent caused by human activities ecological trouble is pronounced regional character. Keywords: farm animals, the environmental background of the disease, productivity, bentonites.
4. Ежкова А.М., Яппаров А.Х., Яппаров И.А., Ежков В.О.. Коррекция содержания солей тяжелых металлов бентонитами в системе «почва-растение-животное-животноводческая продукция» в регионах различной степени техногенной нагрузки / Казань: Центр инновационных технологий, 2008.-340с.
5. Государственный доклад о состоянии природных ресурсов и об охране окружающей среды Республики Татарстан в 2002 году, Казань - 2003, с.360.
6. Карта предрасположенности территории к проявлению неблагоприятных ситуаций (природных и техногенных) Республики Татарстан/ Под. ред. Б.Г. Петрова. - Казань, 2002. - 4 с.
7. Иванов, А.Л. Проблемы обеспечения устойчивого развития агропромышленного комплекса РФ и производство экологически безопасной продукции в условиях техногенеза // Сборник науч. матер. Междун. симп. «Агроэкологическая безопасность в условиях техногенеза». Ч.1. - Казань, 2006. - С. 20-29.
№ 1 (59) 2012
