Scientific journal

International Journal of Applied and fundamental research

ISSN 1996-3955

ИФ РИНЦ = 0,556

Биологическая роль микроэлементов изучается с 1713 года – с момента обнаружения железа в тканях животных [7]. Периодическая система Д.И. Менделеева в настоящий момент насчитывает 118 элементов, из них в молоке млекопитающих обнаружено 23 микроэлемента, в состав крови млекопитающих входит 24, а в состав головного мозга – 18 микроэлементов. Вступая в соединения с химическими регуляторами обмена веществ и взаимодействуя между собой, микроэлементы участвуют в различных биохимических процессах, стимулируют и нормализуют метаболизм. Так недостаток цинка неблагоприятно воздействует на мозг, но при его избытке и относительном недостатке меди в крови повышается содержание холестерина [7]. Нехватка кобальта приводит к снижению интенсивности микробиальных процессов в рубце, нарушению процессов кроветворения, пониженному усвоению кальция и фосфора [11]. Марганец влияет на рост, воспроизводительную функцию, развитие скелета, липидный и углеводный обмен [2]. При анемиях различного происхождения установлено снижение концентрации никеля в крови и печени [14]. Несмотря на провокационную роль кадмия в развитии гипертонической болезни у животных [15], он выполняет роль активатора некоторых цинк-зависимых ферментов, входит в состав белка тинтина, способного связывать и транспортировать тяжелые металлы [12]. Железо участвует в синтезе гемоглобина, однако при высоком уровне основная его масса находится в виде гемосидерина в тканях и органах [3]. На его обмен, а также уровень гемоглобина в крови оказывает влияние свинец [6]. Соединения бора обладают противовоспалительным, противоопухолевым и гиполипидемическим эффектом, также усиливают гипогликемическое действие инсулина [1]. Недостаток мышьяка в организме способствует развитию некоторых видов аллергии, он является антидотом при отравлении селеном [13]. При накоплении ртути в организме развивается миокардиодистрофия, снижается острота зрения, наблюдаются эндокринные расстройства. Однако сулема активирует ферменты, регулирующие процессы биологического окисления и, таким образом, увеличивает уровень обеспечения организма кислородом и энергией, что обуславливает повышение жизнеспособности клеток и способствует устранению неблагоприятных изменений обмена веществ, возникающих практически при любой патологии [4].

Таким образом, проведенный краткий обзор показал значение микроэлементов для жизнедеятельности животных. Эссенциальные микроэлементы не способны синтезироваться в животном организме, а большинство из них и накапливаться даже при достаточно высоком их содержании в окружающей среде [10]. Основным связующим звеном организма животных с природой является корм [9] и вода.

В связи с чем, целью настоящего исследования явилось определение концентрации микроэлементов в кормах для крупного рогатого скота.

Материалы и методы исследования

Исследование выполнено в 2015-2016 гг на кафедре акушерства, хирургии и незаразных болезней животных Ивановской ГСХА и Станции агрохимической службы «Ивановская». Материалом для исследования послужили корма, используемые в рационах крупного рогатого скота СПК «Центральный», «Перемиловский» и «Афанасьевский» расположенных в Шуйском районе Ивановской области. В сене, силосе и концентрированных кормах определяли содержание микроэлементов, относящихся к тяжелым металлам и приравниваемых к ним элементам. Для этой цели брали навеску по 2 кг каждого вида корма.

Определение концентрации меди, свинца, цинка, кадмия проводили в соответствии с ГОСТ 30692-2000 «Корма, комбикорма, комбикормовое сырье. Атомно-адсорбционный метод определения содержания меди, свинца, цинка и кадмия»; мышьяка – по ГОСТ 26930-86 и ГОСТ 26929-94 «Сырье и продукты пищевые. Метод определения мышьяка» и «Сырье и продукты пищевые. Подготовка проб. Минерализация для определения содержания токсичных элементов»; ртути – на основании МУ 5178-90 «Методические указания по обнаружению и определению содержания общей ртути в пищевых продуктах методом беспламенной атомной адсорбции»; железа – в соответствии с ГОСТ 27998-88 «Корма растительные. Методы определения железа. Атомно-адсорбционный метод»; марганца – с помощью ГОСТ 27997-88 «Корма растительные. Методы определения марганца. Атомно-адсорбционный метод»; бора – согласно ОСТ 10.154-88 «Методы агрохимического анализа. Определение бора в растениях и кормах растительного происхождения»; никеля и кобальта – сообразно ГОСТ 30178-96 «Сырье и продукты пищевые. Атомно-адсорбционный метод определения токсичных элементов».

Результаты исследования и их обсуждение

В современных условиях зачастую наблюдается недостаточное содержание в организме животных не одного, а нескольких нормируемых минеральных элементов, а также неправильное их соотношение, что в значительной степени определяет продуктивность и здоровье скота. Такая ситуация не является случайностью, а подчиняется закону о лимитирующих факторах, установленному Юстусом Либихом. Очень остро стоит вопрос о содержании эссенциальных элементов в кормах одновременно являющихся тяжелыми металлами, поскольку их уровень может значительно варьировать, так например, содержание меди в сене из райграса составляет 5,10 мг/кг, а в сене из вейника и ежи сборной 8,40 мг/кг [8], в разнотравном сене это показатель будет зависеть от преобладающей культуры. Содержание микроэлементов в кормах можно проверить расчетными методами, однако целесообразнее провести анализ содержания минеральных веществ в конкретном виде корма, так как от уровня лимитирующего компонента будет зависеть эффективность метаболических процессов, а, следовательно, и продуктивность животных.

Сравнительный анализ содержания микроэлементов в сене хозяйств Шуйского района (табл. 1) показал, что содержание микроэлементов, за исключением железа, больше в сене, заготовленном в СПК «Центральный». В сене, произведенном в СПК «Перемиловский» по сравнению СПК «Центральный» и «Афанасьевский», меньше Zn на 19,7 и 21,5 %; Co – на 157,1 % и 166,7 %; Mn – на 55,4 % и 12,5 %; B – на 33,1 % и 28,6 %; Cd – на 134,4 % и 165,6 % соответственно (p ≤ 0,05). В сене, используемом для кормления животных СПК «Афанасьевский» относительно СПК «Центральный» и СПК «Перемиловский» содержание Cu меньше на 2,3 % и 25,5 %; As – на 13,1 % и 29,5 %; Ni – на 22,6 % и 22,3 %; Pb – на 21,9 % и 11,5 % соответственно (p ≤ 0,05).

Таблица 1

Содержание микроэлементов в сене, используемом для кормления коров в СПК «Центральный», «Перемиловский» и «Афанасьевский», мг/кг сухого вещества

Примечание. *ЭДК – экологически допустимая концентрация [5].

С учетом верхней границы ЭДК токсикантов выявлено превышение концентрации Cu в 2,4 раза, Co – в 1,2 раза, B – в 1,1 раза в СПК «Центральный»; Cu в 3,0 раза – в СПК «Перемиловский»; Cu в 2,4 раза, Co – в 1,3 раза, Fe и B – в 1,1 раза.

На основании временного максимально-допустимого уровня (МДУ) некоторых химических элементов в кормах для сельскохозяйственных животных (мг/кг корма) утвержденных Главным управлением ветеринарии Госагропрома СССР в 1987 году содержание Fe в сене, принадлежащем СПК «Афанасьевский» превышает допустимое в 3,74 раза, содержание Ni – больше во всех хозяйствах в 1,39-1,76 раза, в то же время концентрация Cu не превышает норму (табл. 1).

Силос, заготовленный в СПК «Центральный» содержит относительно аналогичного вида корма заготовленного в СПК «Перемиловский» и СПК «Афанасьевский» меньше Mn на 19,2 % и 18,0 %; Hg – на 55,2 % и 101,7 %; Ni – на 178,7 % и 27,7 % (р ≤ 0,05) (табл. 2).

Таблица 2

Содержание микроэлементов в силосе, используемом для кормления коров в СПК «Центральный», «Перемиловский» и «Афанасьевский», мг/кг сухого вещества

Примечание. *ЭДК – экологически допустимая концентрация [5].

Анализируемый силос из СПК «Перемиловский» содержит достоверно меньше B и Cd по сравнению с СПК «Центральный» и СПК «Афанасьевский» на 36,9 % и 104,8 %; 55,7 % и 104,8 % соответственно.

В силосе, используемом для кормления коров в СПК «Афанасьевский» содержание Co, Fe, As и Pb достоверно ниже, чем в СПК «Центральный» на 33,3 %; 8,3 %; 10,9 % и 45,4 %; уровень Cu, Zn, Co, Fe, As и Pb меньше, чем в СПК «Перемиловский» на 267,0 %; 270,0 %; 8,3 %; 228,2 %; 10,9 % и 30,6 % соответственно.

В силосе, принадлежащем СПК «Перемиловский», количество Zn, Fe и Ni превышает МДУ в 1,4 раза, 2,26 раза и 3,9 раза (р ≤ 0,01).

Концентраты, предназначенные для коров в СПК «Центральный» имеют B и Ni меньше, чем аналогичный вид корма в СПК «Перемиловский» на 12,2 и 132,5 %, СПК «Афанасьевский» – на 22,4 и 117,5 % (р ≤ 0,05).

В комбикормах СПК «Перемиловский» достоверно меньше содержание Co, As и Pb относительно СПК «Центральный» на 6,25; 76,2 и 15,2 % и СПК «Афанасьевский» – на 6,25; 35,7 и 33,3 %.

Согласно МДУ в концентрированных кормах анализируемых хозяйств повышено содержание железа в 2,1 раза.

Таблица 3

Содержание микроэлементов в концентратах, используемых для кормления коров в СПК «Центральный», «Перемиловский» и «Афанасьевский», мг/кг сухого вещества

Примечание. *ЭДК – экологически допустимая концентрация [5].

Возможно, что разные технологии приготовления и условия хранения сена, силоса и концентратов из культур, произрастающих в Шуйском районе, оказали определенное влияние на накопление в них тяжелых металлов.

Заключение

Химический состав кормов для животных можно считать отражением биогеохимической провинции и химического загрязнения окружающей среды вообще, а почвы в частности или технологии заготовки. Химическим анализом выявлено более низкое содержание микроэлементов в кормах СПК «Перемиловский» и более высокое в СПК «Центральный». В концентратах из всех хозяйства повышено содержание железа; сене и силосе – никеля относительно максимально-допустимого уровня в кормах для сельскохозяйственных животных.

Таким образом, необходим мониторинг поведения токсичных элементов для блокирования их в экологической цепи, и недопущения попадания повышенных доз потенциально опасных экотоксикантов в продукты питания.