Научный журнал
Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований
ISSN 1996-3955
ИФ РИНЦ = 0,564

ЗНАЧЕНИЕ МОНИТОРИНГА ПОТЕНЦИАЛЬНО ТОКСИЧНЫХ МИКРОЭЛЕМЕНТНОВ В КОРМАХ ДЛЯ КОРОВ

Федоров Г.А. 1 Нода И.Б. 2 Хозина В.М. 2 Якименко Н.Н. 2 Кокурин В.Н. 2 Мартынов А.Н. 2 Пономарев В.А. 2 Пронин В.В. 2 Клетикова Л.В. 2
1 ФГБОУ ВО «Ивановский государственный университет» (Шуйский филиал)
2 ФГБОУ ВО «Ивановская государственная сельскохозяйственная академия
В статье представлен сравнительный анализ содержания микроэлементов в кормах, используемых в рационах для лактирующих коров в трех хозяйствах Шуйского района. Исследование позволило выявить, что уровень эссенциальных элементов, являющихся и потенциально токсичными, в сене, силосе и концентратах одного района различен. В сене, заготовленном в СПК «Перемиловский» по сравнению с другими хозяйствами наименьшая концентрация Zn, Co, Mn, B и Cd, в силосе – B и Cd, в концентратах – Co, As и Pb; в СПК «Афанасьевский» соответственно – Cu, As, Ni, Pb и Co, Fe, As, Pb; в СПК «Центральный» аналогично – Fe; Mn, Hg, Ni и B, Ni. В итоге установлено повышенное содержание железа в концентратах; никеля – в сене и силосе во всех хозяйствах относительно МДУ.
микроэлементы
корм
коровы
1. Авцын А.П. [и др.]. Микроэлементы человека: монография / А.П. Авцын, А.А. Жаворонков, Риш М.А., Строчкова Л.С. – М.: Медицина, 1991. – 496 с.
2. Ельчининова О.А. Микроэлементы в наземных экосистемах Алтайской горной области / Ельчининова О.А.: автореф… доктор. с/х наук. – Барнаул, 2009. – 34 с.
3. Ермашкевич Е.И. [и др.]. Патология печени кур при промышленном содержании / Е.И. Ермашкевич, Л.В. Клетикова, В.В. Пронин, Г.В. Корнева // Иппология и ветеринария, 2016. – № 1(19). – С. 43-47.
4. Воробьева Т.В. Роль ртути в процессах жизнедеятельности /Т.В. Воробьева//Режим доступа: http://ipenant.ru/ipencontent/index.php/ biokhimiya-i-meditsina/blog/134-biologicheskaya-aktivnost-rtuti?limitstart &showall=1 (дата обращения: 01.04.2016).
5. Временный максимально допустимый уровень (МДУ) содержания некоторых химических элементов и госсипола в кормах для сельскохозяйственных животных и кормовых добавках (утв. Главным управлением ветеринарии Государственного агропромышленного комитета СССР 7 августа 1987 г.).
6. Николаев Л.А. Металлы в живых организмах / Л.А. Николаев. – М.: Просвещение, 1986. – 127 с.
7. Ноздрюхина Л.Р. Биологическая роль микроэлементов в организме животных и человека / Л.Р. Ноздрюхина. – М.: Наука, 1977. – 184 с.
8. Оптимизация рационов кормления высоко продуктивных молочных коров: Методическое пособие / С.Г. Кузнецов, Л.А. Заболотнов, И.Г. Панин, В.В. Гречишников, А.А. Сырьев, А.И. Панин, Н.П. Буряков, М.А. Бурякова. – М.: РГАУ – МСХА имени К.А. Тимирязева, 2011. – 55 с.
9. Петрухин И.В. Корма и кормовые добавки/ И.В. Петрухин. – М.: Росагропромиздат, 1989. – 526 с.
10. Позывайло О.П., Котович И.В., Кулеш Н.В. Содержание макро- и микроэлементов в кормах и крови у коров-первотелок на третьем месяце лактации / О.П. Позывайло, И.В. Котович, Н.В. Кулеш. – Веснік МДПУ імя І.П. Шамякіна, 2014. – С. 22-25.
11. Разумовский Н.П., Ковзов В.В., Пахомов И.Я. Высокопродуктивные коровы: обмен веществ и полноценное кормление / Н.П. Разумовский, В.В. Ковзов, И.Я. Пахомов. – Витебск: УО ВГАВМ, 2007. – 290 с.
12. Турков В.Г. [и др.]. Экологические и морфо-биохимические модификации сизого голубя в антропогенных ландшафтах / В.Г. Турков, Л.В. Клетикова, В.В. Пронин, В.А. Пономарев, Н.Н. Якименко, А.Н. Мартынов, В.М. Хозина, Е.И. Бычкова. – Иваново: ПресСто, 2015. – С. 86–89.
13. Хмельницкий Г.А, Локтионов В.Н., Полоз Д.Д. Ветеринарная токсикология / Г.А. Хмельницкий, В.Н. Локтионов, Д.Д. Полоз. – М.: Агропромиздат, 1987. – 319 с.
14. Шустов В.Я. Микроэлементы в гематологии: монография / В.Я. Шустов. – М.: Медицина, 1967. – 157 с.
15. Carroll R.E. J/ Amer. Med. Assoc., 1966., 198, 177.

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

Показатель

ЭДК*

МДУ

СПК

«Центральный»

СПК

«Перемиловский»

СПК

«Афанасьевский»

Cu

1,2-3,3

30,0

8,03

9,87

7,85

Zn

19,0-42,0

50,0

38,64

32,28

39,23

Co

0,2-0,45

2,0

0,54

0,21

0,56

Mn

19,0-115,0

-

83,60

53,80

60,50

Fe

148,0-334,0

100,0

34,40

86,90

373,80

B

0-10,0

-

11,70

8,97

11,30

As

0,5

0,5

0,069

0,079

0,061

Hg

0,08-0,25

0,05

0,0058

0,0058

0,0058

Ni

1,82-4,86

1,0

1,76

1,70

1,39

Cd

0,65-2,99

0,3

0,075

0,032

0,085

Pb

7,49-41,94

3,0

1,17

1,07

0,96

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

Показатель

ЭДК*

МДУ

СПК

«Центральный»

СПК

«Перемиловский»

СПК

«Афанасьевский»

Cu

 

30,0

3,49

11,28

3,45

Zn

 

50,0

19,88

70,92

19,70

Co

 

2,0

0,16

0,13

0,12

Mn

 

-

71,40

85,10

83,90

Fe

 

100,0

74,63

226,10

68,90

B

 

-

19,30

14,10

21,80

As

 

0,5

0,061

0,061

0,055

Hg

 

0,05

0,0058

0,0090

0,0117

Ni

2,19-2,47

1,0

1,41

3,93

1,80

Cd

0,85-2,10

0,3

0,043

0,021

0,043

Pb

3,28-5,33

3,0

1,57

1,41

1,08

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

Показатель

ЭДК*

МДУ

СПК

«Центральный»

СПК

«Перемиловский»

СПК

«Афанасьевский»

Cu

-

80,0

6,92

6,82

7,23

Zn

-

50,0

41,80

40,73

42,23

Co

-

2,0

0,17

0,16

0,17

Mn

-

-

85,20

84,77

86,60

Fe

-

100,0

213,30

208,40

217,80

B

-

-

1,96

2,20

2,40

As

-

1,0

0,074

0,042

0,057

Hg

-

0,05

н/о

н/о

н/о

Ni

1,33

1,0

0,40

0,93

0,87

Cd

0,95

0,3

0,016

0,016

0,016

Pb

3,36

3,0

0,38

0,33

0,44

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.


Библиографическая ссылка

Федоров Г.А., Нода И.Б., Хозина В.М., Якименко Н.Н., Кокурин В.Н., Мартынов А.Н., Пономарев В.А., Пронин В.В., Клетикова Л.В. ЗНАЧЕНИЕ МОНИТОРИНГА ПОТЕНЦИАЛЬНО ТОКСИЧНЫХ МИКРОЭЛЕМЕНТНОВ В КОРМАХ ДЛЯ КОРОВ // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. – 2016. – № 6-2. – С. 314-317;
URL: https://applied-research.ru/ru/article/view?id=9605 (дата обращения: 22.09.2021).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.074