Научный журнал
Научное обозрение. Биологические науки
ISSN 2500-3399
ПИ №ФС77-57454

ОБЗОР ОСНОВНЫХ ФАКТОРОВ, ОПРЕДЕЛЯЮЩИХ ПЕРЕХОД ТЯЖЁЛЫХ МЕТАЛЛОВ ИЗ РАЦИОНОВ КОРМЛЕНИЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ ЖИВОТНЫХ В ЖИВОТНОВОДЧЕСКУЮ ПРОДУКЦИЮ

Епифанова И.Э. 1 Епимахов В.Г. 1
1 ФГБНУ «Всероссийский научно-исследовательский институт радиологии и агроэкологии»
Рассмотрены результаты изучения ряда факторов, влияющих на величину перехода тяжелых металлов из рациона в организм крупного рогатого скота и овец. Проведение анализа научной литературы по проблеме ведения агропромышленного производства на техногенно загрязненных территориях и обоснованию способов получения в экологически неблагополучных условиях нормативно чистой продукции животноводства позволило получить подтверждение, что тип рациона кормления, уровень концентрации токсикантов в рационе, технология содержания и кормления животных, возраст животных, длительность поступления токсикантов с кормами являются наиболее значимыми при формировании величины уровня перехода тяжелых металлов из рациона в организм крупного рогатого скота и овец, а также влияют на санитарно-экологические качества получаемой продукции. Подтверждена роль рациона кормления как фактора, оказывающего наиболее существенное влияние на поступление экотоксикантов в организм сельскохозяйственных животных. Отмечена важность влияния накопленного уровня содержания тяжелых металлов в организме на величину коэффициента перехода из рациона животных. Подчеркнута актуальность решения проблемы прижизненного определения содержания тяжёлых металлов в органах и тканях сельскохозяйственных животных как метода, позволяющего оценить и скорректировать экологическую безопасность производимой животноводческой продукции.
техногенное загрязнение
тяжелые металлы
рацион кормления
животноводство
экологически безопасная продукция
1. Епимахов В.Г., Епифанова И.Э. Факторы, модифицирующие переход тяжелых металлов в животноводческую продукцию // Научная жизнь. 2021. Т. 16. № 2(114). С. 243-255.
2. Сироткин А.Н., Исамов Н.Н., Лой В.И., Соколова Е.А., Сидорова Е.В., Шокель М.О. К вопросу о миграции ТМ по цепи корм – корова – молоко // Сельскохозяйственная биология. 1997. № 2. С. 59-64.
3. Быченко Н.В., Забашта Н.Н., Головко Е.Н. Мониторинг токсичных элементов в объектах окружающей среды – требование при производстве органического мясного сырья // Сборник научных трудов Северо-Кавказского НИИ животноводства. 2017. Т. 2. № 6. С. 74-78.
4. Ильязов Р.Г., Шакиров Ф.Х., Пристер Б.С. Адаптация агроэкосферы к условиям техногенеза / под ред. Ильязова Р.Г. Казань: Фэн: Акад. наук РТ, 2006. 669 с.
5. Пенькова И.Н., Мишина О.Ю. Нетрадиционные жмыхи как средство коррекции качества и экологической безопасности продукции скотоводства в условиях техногенеза // Известия Нижневолжского агроуниверситетского комплекса. 2012. № 4 (28). С. 1-4.
6. Гилемханов М.И. Оценка загрязнения кормов тяжёлыми металлами, поступающих в организм дойных коров в условиях техногенного загрязнения агроэкосистем // Инновационное развитие современной науки. Уфа: ОМЕГА САЙНС, 2014. С. 3-7.
7. Никонова Е.А., Зырянова И.А., Юлдашбаев Ю.А. Экологический мониторинг мяса молодняка овец цигайской породы // Актуальные проблемы животноводства в условиях импортозамещения. Курганская государственная сельскохозяйственная академия им. Т.С. Мальцева. 2018. С. 367-370.
8. Шкуратова И.А., Белоусов А.И., Лысов А.В. Возрастная и сезонная динамика накопления тяжелых металлов в организме крупного рогатого скота в условиях техногенного загрязнения // Междунар. научно-практ. конф., посвященная 100-летию со дня рождения доктора ветеринарных наук профессора Кабаева А.А. Троицк: Южно-Уральский государственный университет, 2017. С.449-455.
9. Сазонова И.А. Мясная продуктивность и экологическая безопасность мяса баранчиков цигайской породы в зависимости от природно-климатической зоны Саратовской области // Овцы, козы, шерстяное дело. 2015. № 3. С. 18-20.
10. Ежкова А.М. Биогеоценоз системы «почва-растение-животное» в различных техногенных зонах Республики Татарстан и коррекция ее местными бентонитами: дис. ... д-ра биол. наук. Казань, 2006. 397 с.
11. Бугреева H.H. Содержание соединений свинца и кадмия в молоке и молочных продуктах и пути их снижения при производстве молокопродуктов: автореф дис. … канд. вет. наук. Москва, 1995. 21 с.
12. Жилякова Г.М., Лакгонова М.Д. Содержание тяжелых металлов в баранине степной зоны Республики Бурятия // Овцы, козы, шерстяное дело. 2016. № 3. С. 44–46.
13. Карабаева М.Э., Колотова Н.А., Шевченко Н.В. Производство «органической» животноводческой продукции в условиях Саратовской области // Овцы, козы, шерстяное дело. 2017. № 3. С. 23-27.
14. Забелина М.В., Муратова В.В., Бабочкин П.С. Повышение экологической безопасности, пищевой и биологической ценности мяса ягнят в условиях техногенного загрязнения сельскохозяйственных угодий Нижнего Поволжья // Овцы, козы, шерстяное дело. 2018. № 3. С. 30-33.
15. Борцова И.Ю. Техногенное загрязнение естественных пастбищ красноярской лесостепи и миграция тяжелых металлов в цепи «почва-растение-продукт (молоко)»: автореф. дис. … канд. биол. наук. Красноярск, 2007. 21 с.
16. Hashemi М. Heavy metal concentrations in bovine tissues (muscle, liver and kidney) and their relationship with heavy metal contents in consumed feed. Ecotoxicology and Environmental Safety. 2018. № 6 (154). Р. 263-267.
17. Ногойбаев М.Д., Ногойбаева Р.С., Сагындыков Ж.С. Влияние макро- и микроэлементов и тяжелых металлов на развитие биогеоценотических патологий у КРС в Чуйской области // Вестник Кыргызского университета им. К.И. Скрябина. 2017. № 4 (45). С. 215-219.
18. Рысина О.Н. Особенности перехода тяжелых металлов в молоко на сельскохозяйственных территориях различной степени загрязненности: автореф. дис. … канд. биол. наук. Орел, 2003. 19 с.
19. Гуркина Л.В., Иванов В.И., Воронова И.А. Зависимость качества молочной продукции от экологической обстановки в Центральном регионе Нечерноземной зоны России // Качество жизни населения и экология. Пенза: Пензенский ГАУ, 2018. С. 45-66.
20. Корчагина О., Фетисова А., Иванова Н., Кутровский В. Качество молока коров в хозяйствах, расположенных в зоне экологического риска // Молочное и мясное скотоводство. 2009. № 8. С. 20-21.
21. Барановский М.В., Курак А.С., Навицкая Р.Я. Уровень концентрации солей тяжёлых металлов в молоке в зависимости от содержания их в рационе коров // Актуальные проблемы интенсивного развития животноводства. Горки, 1998. С. 4.
22. Толкушкина Г. Д., Кашин А. С. Миграция токсических элементов в трофической цепи Алтайского края // Вестник Алтайского гос. аграрного ун-та. 2004. № 2 (14). С. 71-73.
23. Донник И.М., Шкуратова И.А., Хасина Э.И., Якубенко Е.В. Динамика накопления экотоксикантов в биологических ресурсах регионов с интенсивной антропогенной нагрузкой // Ветеринария Кубани. 2012. № 6. С. 21-24.
24. Кривоногова А.С., Суздальцева М.А., Исаева А.Г. Элиминация экотоксикантов из трофических цепей // Ветеринария Кубани. 2015. № 4. С. 19-22.
25. Корякина Л.П., Григорьева Н.Н., Павлова А.И. Содержание тяжелых металлов в говядине в зависимости от биогеопровинций Якутии // Ветеринария и кормление. 2021. № 3. С. 23-26.
26. Журавлева Н.И., Гуркина Л.В., Лебедева М.Б. Свинец и кадмий в продукции животноводства // Актуальные проблемы и перспективы развития агропромышленного комплекса. Иваново: ФГБОУ ВПО Ивановская государственная с.-х. академия им. Д.К. Беляева, 2014. С. 310-313.
27. Кошелев С.Н., Романова О.В. Особенности перехода тяжелых металлов из рационов лактирующих коров в молоко // Научное обеспечение реализации государственных программ АПК и сельских территорий. Лесниково: Курганская государственная с.-х. академия им. Мальцева, 2017. С. 226-229.
28. Медведская Т.В., Субботин А.М. Экологическая безопасность сельскохозяйственной продукции: учебное пособие. Витебск: УО ВГАВМ, 2013. 133 с.
29. Boudebbouz A., Boudalia S., Bousbia A., Habila S., Boussadia M.I., Gueroui Y. Heavy metals levels in raw cow milk and health risk assessment across the globe: A systematic review. Science of Total Environment. 751. 2021. № 141830. P. 2-13.
31. Мармулева Н.И., Овчинникова Л.А., Понуровский В.А., Шеронова П.Н. Тяжелые металлы в окружающей среде и молоке коров Новосибирской области // Роль аграрной науки в устойчивом развитии сельских территорий. Новосибирск: ИЦ «Золотой колос», 2017. С. 295-298.
32. Поберухин П.М. Эффективность использования сорбентов при различной концентрации свинца в рационах молодняка крупного рогатого скота: автореферат дис. ... канд. с.-х. наук. Оренбург, 2012. 20 с.
33. Колесников В.А. Эколого-токсикологические аспекты воздействия соединений свинца на биологические объекты: автореф. дис. … докт. биол. наук. Красноярск, 2003. 36 с.
34. Гаевая Е.В. Эколого-токсикологическая оценка сельскохозяйственной продукции юга Тюменской области: специальность 03.02.08 «Экология (по отраслям)»: дис. … канд. биол. наук. Тюмень, 2012. 187 с.
35. Жуйкова Т.В., Безель В.С. Экологическая токсикология: учебник и практикум для бакалавриата и магистратуры. М.: Юрайт, 2019. 362 с.
36. Епимахов В.Г., Саруханов В.Я. Прижизненная оценка накопления тяжёлых металлов в организме сельскохозяйственных животных (обзор) // Бюллетень науки и практики. 2020. Т. 6. № 4. С. 215-213.

В связи с увеличивающимися масштабами производственной деятельности человечества возрастает актуальность решения проблем ведения агропромышленного производства на техногенно загрязненных сельскохозяйственных угодьях. Являясь основой сырья промышленного производства, тяжелые металлы (ТМ) стали приоритетными загрязнителями окружающей среды [1]. Среди данных экотоксикантов такие металлы, как свинец, кадмий, ртуть, а также мышьяк, являются наиболее опасными по тяжести негативных эколого-биологических последствий при ведении животноводства на территориях с повышенными уровнями содержания этих токсикантов. Получаемая в таких экологически неблагополучных регионах животноводческая продукция часто не соответствуют требованиям санитарно-гигиенических нормативов, и ее употребление может негативно влиять на здоровье людей. В связи с этим при производстве молока и мяса необходимо максимально ограничить переход ТМ в пищевые продукты животного происхождения.

Цель данной работы – выявление основных факторов, определяющих величину перехода тяжелых металлов из рационов кормления сельскохозяйственных животных в производимую продукцию (молоко и мясо) на основе изучения и анализа литературы по вопросам ведения животноводства на техногенно загрязненных территориях. Знание и учёт влияния данных факторов имеет важное значение для решения многих практических задач, связанных с организацией содержания и кормления животных, охраной окружающей среды и здоровья человека, рационального использования природных ресурсов.

Основные факторы, определяющие переход тяжёлых металлов из кормов в продукцию животноводства

Тип рациона кормления

Является самым важным и существенным фактором. Структура рациона определяет переход тяжелых металлов из кормов и кумуляцию в организме животных.

При проведении научно-хозяйственных опытов в экологически неблагополучных хозяйствах Тульской и Орловской областей по оценке перехода тяжелых металлов из рациона КРС в молоко для различных типов рационов выявлено существенное влияние различных типов рационов на поступление токсикантов с кормом в организм коров. Самые низкие значения коэффициента перехода (КП) отмечены при использовании сенного и силосно-концентратного рационов для откорма лактирующих коров, а самые высокие – при силосном и смешанном рационах [2].

Результаты мониторинга накопления тяжелых металлов в кормовых растениях и говядине, получаемой в хозяйствах Новокубанского района Краснодарского края, показали, что свинец в большей степени накапливается в люцерне и других бобовых травах, а в меньшей степени – в кукурузе [3]. Установлено, что даже при незначительном содержании ТМ в силосе происходит их существенное накопление в мясном сырье.

При разработке научных обоснований для оптимизации подбора кормов и составления рациона, гарантирующих производство экологически безопасной продукции животноводства на техногенно загрязненных территориях, результаты пятилетних исследований по содержанию тяжелых металлов в кормах и молоке лактирующих коров в зимний и летний периоды в хозяйствах Альметьевского, Заинского и Нижнекамского районов Республики Татарстан позволили установить, что с увеличением доли содержания сырой клетчатки в рационах коэффициенты перехода ТМ из рациона в молоко уменьшаются [4].

Приведены результаты оценки содержания тяжелых металлов в пищевой цепи крупного рогатого скота и оптимизации рациона КРС с использованием льняного, тыквенного и горчичного жмыхов для животных агропромышленного комплекса юга пригородной зоны Волгограда [5]. Включение в рационы нетрадиционных жмыхов сопровождалось уменьшением содержания свинца и кадмия как в организме коров, так и в молоке, что объясняется сорбционными свойствами жмыхов из-за наличия в их составе клетчатки. Величина снижения концентрации тяжелых металлов в молоке коров в 1,2-2,5 раза, в мясе – в 1,7-2,2 раза.

Выполнен анализ зависимости перехода тяжёлых металлов из рациона в молоко в экологически осложненной Северо-Восточной зоне Республики Татарстан в зависимости от состава и типа кормления, содержания клетчатки в кормах, позволяющих регулировать темпы снижения токсикантов и использовать их в качестве способа получения нормативно чистой продукции животноводства в условиях техногенного загрязнения агроэкосистем [6].

Возрастная группа животных

При проведении оценки экологической чистоты мяса, полученного при убое баранчиков, валушков и ярочек цигайской породы, по комплексу экотоксикантов установлено, что с возрастом отмечается увеличение концентрации содержания всех тяжёлых металлов по всем наблюдаемым половозрастным группам [7].

Представлены результаты исследований, выполненных в хозяйствах Свердловской области, расположенных в регионах с повышенным уровнем загрязнения свинцом, кадмием и другими тяжелыми металлами [8]. Для изучения возрастной динамики накопления свинца и кадмия в организме крупного рогатого скота были обследованы коровы возраста 5-6 лет, телки и бычки в возрасте 6 и 12-14 месяцев, а также телята до 30-дневного возраста. Подтверждено, что с возрастом происходит значительная кумуляция экотоксикантов. У телят в возрасте до 1,5 лет содержание свинца в мышцах увеличилось в 1,5 раза. У коров содержание свинца в мышцах превысило этот показатель для нетелей на 22,7%. Содержание кадмия также значительно увеличивается по мере взросления животных.

Особенностям формирования мясной продуктивности молодняка овец цигейской породы с учетом химического состава мяса баранчиков посвящено исследование, выполненное на животных из хозяйств Саратовской области [9]. При оценке количества свинца, кадмия, ртути и мышьяка в мясе установлено, что с возрастом кумуляция токсичного свинца в организме овец возрастала.

Проведен анализ состояния биогеоценоза системы «почва – растение – животное» в различных техногенных зонах Республики Татарстан на предмет содержания солей тяжёлых металлов в органах и тканях крупного рогатого скота [10]. Установлены более низкие показатели количества ксенобиотиков в печени и почках, но большие в крови у ремонтных телок и откормочных бычков сравнительно с таковыми у дойных коров. Предполагается, что это связано с изменением возрастных адаптационных барьерных и антитоксических возможностей органов молодняка КРС к условиям техногенной нагрузки, а также с кумуляцией солей тяжёлых металлов в организме взрослых животных [10].

Определение содержания свинца и кадмия в молоке разновозрастных коров проведено в Белгородской области и Домодедовском районе Московской области [11]. Средний уровень соединений кадмия у животных в возрасте от 2,5 до 3,5 лет составляет 0,20 мг/л, в возрасте от 4 до 6 лет – 0,031 мг/л и в возрасте от 6 лет и старше – 0,053 мг/л. Примерно такое же соотношение и по уровню соединений свинца. У молодых животных он составляет 0,075 мг/л, особей среднего возраста – 0,169 мг/л и у старых животных 0,333 мг/л.

Для молодняка овец бурятского типа забайкальской породы, выращиваемого в хозяйствах Джидинского района Республики Бурятия, выполнен анализ трофической цепочки «почва – вода – корма – мышечная ткань овец», а также определено содержание тяжелых металлов (ртуть, свинец, кадмий, мышьяк, медь, цинк) в мышцах овец и кормах зимнего и летнего рационов. Установлено, что с повышением возраста у молодняка овец содержание тяжёлых металлов в мясе имеет тенденцию к возрастанию [12].

С целью изучения возможности производства экологически чистой органической продукции животноводства проводился научно-хозяйственный эксперимент на овцах цигейской породы, выращиваемых в хозяйствах Марксовского, Базарно-Карабулакского и Питерского районов, находящихся под негативным воздействием выбросов промышленного производства г. Саратов. Установлено влияние возраста животных на органолептические показатели качества и уровень безопасности мяса овец [13].

При оценке уровней содержания тяжелых металлов в почве, воде, кормах, мясе и внутренних органах молодняка бакурских овец хозяйств Саратовской области установлено, что поступление ТМ в организм животных и их накопление зависит от возраста овец: при незначительной кумуляции изучаемых токсикантов у животных 6-месячного возраста уже к возрасту 12 месяцев содержание тяжелых металлов превысило предельно допустимый уровень [14].

Содержание тяжелых металлов в рационе

В ходе анализа миграции токсических веществ в цепи «почва – растения (корма) – молоко» установлено, что рост концентрации ТМ в молоке коров зависел от увеличения их содержания в кормах [15].

Для изучения взаимосвязи между содержанием свинца и кадмия в образцах мышц, печени и почек КРС и потребляемых кормах проведены исследования [16]. В результате установлены положительные корреляции между концентрациями свинца (р < 0,05, r = 0,163) и кадмия (р < 0,01, r = 0,303) в кормах и исследуемых органах.

При проведении исследований в хозяйствах «Чабрец» и «Сокулук» Чуйской области установлено, что избыток мышьяка в растительных кормах приводил к росту концентрации As в крови опытных животных до 40 мг/л, что в 8 раз превышало показатель контрольной группы (0,05 мг/л) [17].

Показано, что увеличение содержания тяжелых металлов в кормах крупного рогатого скота отражается на уровне их концентрации в молоке коров независимо от того, стойловый это или пастбищный период года [18].

Представлены сведения об экологическом состоянии ряда объектов окружающей среды четырех областей Центрального региона Нечернозёмной зоны России: Вологодской, Ивановской, Костромской и Ярославской [19]. Отмечено, что переход тяжелых металлов в молоко коров зависит от величины их содержания в кормах.

Дана характеристика основных физико-химических и технологических свойств молока в зависимости от породы, сезона года при разных способах содержания коров в хозяйствах, расположенных в зонах экологического риска [20]. Отмечено, что концентрация тяжёлых металлов в молоке коров находится в прямой зависимости от содержания их в кормовых рационах и не зависит от породных особенностей.

Для изучения уровня концентрации солей тяжёлых металлов (медь, цинк, свинец и кадмий) в молоке в зависимости от содержания их в рационе коров проведен научно-хозяйственный опыт в «Заречье» Смолевичского района Минской области. Анализ полученных данных показал, что концентрация солей тяжёлых металлов в молоке находится в зависимости от содержания их в рационе коров. Установлены коэффициенты перехода из кормов рациона в молоко [21].

Проведен анализ экологической обстановки ряда районов Алтайского края и пригорода г. Барнаул. Установлена зависимость увеличения КП токсикоэлементов в мышечную ткань при более низком их содержании в рационе [22].

Длительность поступления тяжелых металлов с кормом

С целью изучения уровня накопления экотоксикантов и разработки системы их коррекции в объектах «трофической цепи» для повышения биологического потенциала животных в аграрных предприятиях промышленного региона проводили экспериментальные исследования в зоне Урала [8; 23]. Установлено, что в районах металлургических комбинатов и крупных автомагистралей ежедневное поступление тяжёлых металлов в организм животных с кормами ведёт к накоплению их в органах и тканях. Наиболее токсичные элементы – свинец и кадмий.

В связи с высокой концентрацией различных сельскохозяйственных и промышленных предприятий как на одних территориях, так и по соседству происходит загрязнение почв, воды, воздуха сельскохозяйственных угодий. Отмечается, что длительное воздействие негативных факторов приводит к снижению естественной резистентности организма и качества производимой животноводческой продукции [24].

С целью изучения возможности производства экологически чистой органической продукции животноводства проводился научно-хозяйственный эксперимент на овцах цигейской породы, выращиваемых в зонах различной степени экологической неблагополучности и с минимальной экологической нагрузкой. Отмечено, что баранина, полученная в зоне с минимальной экологической нагрузкой, содержала токсичных элементов (свинец, кадмий, ртуть, мышьяк) в 2 раза меньше, чем мясо овец из зон с напряженной и умеренной экологической нагрузкой [13].

Результаты проведения химико-токсикологических исследований подтверждают важность длительности техногенного воздействия на величину накопления токсикантов в организме сельскохозяйственных животных [25]. Отмечена прямая зависимость уровня содержания тяжелых металлов в органах и тканях животных от экологической ситуации в регионе, где они выращиваются. При этом количество соединений ртути, свинца и кадмия в органах и тканях взрослых особей больше, чем у молодняка. Это свидетельствует о постоянном поступлении и накоплении токсикантов в организме животных и медленном их выведении.

Технология содержания и кормления животных

На территории Татарстана проводились агроэкологические исследования по проблеме оптимизации рационов для лактирующих коров в целях уменьшения поступления ТМ в молоко [4]. Установлено, что при пастбищном содержании коров свинец, кадмий, медь и цинк переходят из рациона в молоко в 1,6, 2,2, 2,1, и 2,1 раза соответственно больше по сравнению со стойловым содержанием, что обусловлено потреблением животными во время пастьбы почвенных частиц, загрязненных солями тяжелых металлов. Рассчитанные параметры миграции ТМ в трофической цепи лактирующих коров доказывают возможность снижения загрязнения молока в 1,5-2 раза при переводе животных с пастбищного содержания на стойлово-выгульное.

В хозяйствах Приволжского, Фурмановского и Ивановского районов Ивановской области проведена оценка уровня загрязнения свинцом и кадмием молока и мяса крупного рогатого скота, производимых в указанном регионе [26]. При сравнении результатов исследований разных лет отмечается, что максимальные концентрации Pb и Cd наблюдаются в «летних» пробах рассматриваемой продукции, минимальные – в образцах, полученных зимой, что может быть связано с особенностями рациона и содержания животных в эти периоды.

Исследования влияния выбросов техногенного характера на молочную продукцию проведены в населенных пунктах, расположенных в пойме реки Исеть, на протяжении протекания её по территории Курганской области [27]. В результате анализа содержания тяжелых металлов (меди, цинка, кадмия, свинца) в молоке коров по сезонам года установлено, что наблюдается уменьшение токсикантов в ряду весна-лето-осень-зима. Делается вывод, что заливные пастбища и сенокосы, расположенные в бассейне реки Исеть, испытывающей техногенную нагрузку, являются территориями экологического риска по кумуляции поллютантов в молоке коров. Коэффициенты перехода тяжёлых металлов из рациона в молоко коров в стойловый и пастбищный периоды показали отсутствие прямой связи между наличием тяжёлых металлов в кормах и молоке. Предполагается, что при увеличении токсичности рациона барьерные функции организма животных усиливаются, коэффициент перехода снижается.

Рассмотрены вопросы экологической безопасности животноводческой продукции в Республике Беларусь [28]. Значения коэффициента перехода тяжелых металлов из рациона в молоко в летне-пастбищный период выше, чем в зимне-стойловый период, и объясняются дополнительным поступлением техногенных загрязнителей в организм животных с дерниной и почвенными частицами, поскольку содержание тяжелых металлов в них значительно выше, чем в растениях.

Отмечена сезонная зависимость уровней содержания тяжёлых металлов в молоке коров путём сравнения концентраций тяжелых металлов в молоке коров по различным регионам мира за 2010-2020 гг. [29].

Оценка фактического содержания соединений свинца и кадмия в молоке крупного рогатого скота, выращенного в разных хозяйствах Белгородской области и Домодедовском районе Московской области, показала, что уровень токсикоэлементов в летний период содержания животных больше, чем в зимний период [30].

Проведен мониторинг содержания тяжёлых металлов в продуктах животноводства Западной Сибири в зависимости от экологических условий их производства [31]. Изучена динамика распределения металлов в молоке в зависимости от сезона года. Среднее содержание Cd в молоке в пастбищный период выше, чем в стойловый, в 6,5 раза (Р < 0.05). Также результаты анализа свидетельствуют о небольшом влиянии сезона года на уровень аккумуляции Cd в молоке.

Скармливание рационов с различным уровнем свинца молодняку крупного рогатого скота в сравнении с аналогами, получавшими общехозяйственный рацион, сопровождалось более низкими коэффициентами переваримости питательных веществ – на 0.9-4.7%, способствовало его большему накоплению в продуктах убоя: сердечной мышце – в 3.2-4.1 раза, печеночной ткани – в 3.7-5.9, легочной – в 2.6-3.2, почечной – в 3.6-5.3, мышечной – в 8,6-11,2 (Р<0.05) [32].

Вид животных

Выявлено, что в организме лошадей кадмий кумулируется в десятки раз больше, чем у крупного рогатого скота, выращенного в тех же хозяйствах. При этом количество соединений ртути, свинца и кадмия в органах и тканях взрослых особей больше, чем у молодняка. Это свидетельствует о постоянном поступлении и накоплении токсикантов в организме животных и медленном их выведении [25].

Установлено, что одно и то же токсическое вещество у биологических организмов разных видов вызывает неоднозначные клинические проявления болезни [33]. Это обусловлено не самим токсическим веществом, а средой, в которую оно проникло и где происходит его метаболизм и биологическая трансформация.

При проведении санитарно-токсикологической оценки сельскохозяйственной продукции, производимой в экологических условиях юга Тюменской области, установлена закономерность накопления тяжёлых металлов в зависимости от вида сельскохозяйственного животного [34]. Дана характеристика распределения в органах и тканях животных свинца, кадмия, мышьяка и ртути.

Многочисленные исследования химического состава органов и тканей млекопитающих выявили видовую специфичность кумуляции химических элементов. Эти различия проявляются по мере увеличения содержания тяжелых металлов в окружающей среде, а уровни кумуляции тяжелых металлов в организме зависят от экологии вида, и прежде всего от состава рационов кормления [35].

Содержание тяжелых металлов в организме

Вопрос о сроках убоя животных с учетом времени выведения токсиканта из организма является важным для получения экологически безопасной продукции. Его решение может быть достигнуто путём прижизненной количественной оценки соединений токсикантов в органах и тканях животных. Описанию состояния данной проблемы, различных подходов, позволяющих тестировать у животных содержание тяжёлых металлов, возможности оценить и скорректировать экологическую безопасность животноводческой продукции, посвящен обзор [36].

Заключение

Таким образом, на основе обзора научно-исследовательской литературы по вопросам ведения животноводства на разных по техногенной нагрузке территориях выявлены факторы, определяющие переход тяжёлых металлов из рационов кормления сельскохозяйственных животных в животноводческую продукцию. Изложенная информация может представлять интерес и быть полезной для зооинженеров, студентов экологических и аграрных вузов, специалистов в области сельского хозяйства.


Библиографическая ссылка

Епифанова И.Э., Епимахов В.Г. ОБЗОР ОСНОВНЫХ ФАКТОРОВ, ОПРЕДЕЛЯЮЩИХ ПЕРЕХОД ТЯЖЁЛЫХ МЕТАЛЛОВ ИЗ РАЦИОНОВ КОРМЛЕНИЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ ЖИВОТНЫХ В ЖИВОТНОВОДЧЕСКУЮ ПРОДУКЦИЮ // Научное обозрение. Биологические науки. – 2022. – № 4. – С. 101-106;
URL: https://science-biology.ru/ru/article/view?id=1301 (дата обращения: 30.05.2024).

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 = 1,674