СПОСОБ ОДНОВРЕМЕННОГО ВЫВЕДЕНИЯ КАДМИЯ И СВИНЦА ИЗ ОРГАНИЗМА ЖИВОТНЫХ Российский патент 2008 года по МПК A23K1/00 A23K1/16 

Предлагаемое изобретение относится к экологии, токсикологии и животноводству и предназначено для детоксикации организма при хроническом загрязнении животных токсичными элементами.

Поступление кадмия и свинца в окружающую среду происходит практически из одних источников, в животных тканях эти элементы связаны с одним низкомолекулярным белком - металлотионеином. Механизмы снижения токсичности и пути выведения этих элементов в организме схожи (Авцын А.П., Жаворонков А.А. и др. Микроэлементозы человека: этиология, классификация, органопаталогия. - М.: Медицина, 1991. - С.385-393).

В профилактике токсичного воздействия кадмия и свинца ведущая роль отводится препаратам, способным связывать токсичные элементы и выводить их из организма. Сегодня продолжается поиск новых способов детоксикации токсичных элементов из организма животных. С этой целью часто используют органические соединения в различных сочетаниях. Известно, что гуминовые препараты (содержание гуминовых кислот 20-22%, 25-100 мг/кг) в сочетании с корнем пиона (1% от рациона) снижают содержание свинца в организме (Бокова Т.И. Влияние различных детоксикантов на остаточное содержание свинца в органах и тканях цыплят-бройлеров. Автореферат на соиск. учен. степени канд. биол. наук. - Томск: 2000. - 21 с.), но нарушают минеральный баланс, связывая другие микроэлементы, например железо. Кроме того, гуминовые препараты часто загрязнены тяжелыми металлами (Хмельницкий Г.А. Ветеринарная токсикология. - М.: Агропромиздат, 1987. - С.151-154).

Для выведения тяжелых металлов из живого организма используют минеральные вещества. Цеолиты в составе 4-6% от рациона снижают содержание свинца в мышечной ткани на 23,9%, кадмия на 40,7% (Гамко Л.Н., Талызина Т.А. Природный цеолит как адсорбент тяжелых металлов в организме свиней.//Зоотехния. - 1997. - №2. - С.14-16). Недостатком этого способа является неблагоприятное побочное действие цеолитов - поглощение кислорода из крови и лимфы, что нарушает минеральный баланс в организме. В случае хронического отравления организма животного цеолиты не действуют. Кроме того, недостатком вышеуказанных аналогов является загрязнение тяжелыми металлами минерального сырья, используемого в качестве детоксикантов.

Техническая задача решается путем введения в рацион специальных добавок и определения токсичных элементов в тканях и органах лабораторных животных на фоне кадмиевой и свинцовой токсикации.

От способа-прототипа, при котором предлагается снижение содержания тяжелых металлов, предлагаемый способ отличается тем, что в качестве специальных добавок животным вводят ежедневно альгинат натрия или пектин свекловичный или каррагинан в количестве 3% от основного рациона.

Уменьшение негативного действия токсичных элементов по заявленному способу обеспечивает детоксикацию органов и тканей животных, не нарушая баланс других макро- и микроэлементов в организме.

С целью поиска способа выведения кадмия и свинца из организма животных были проведены исследования на белых крысах линии Vistar. В 2,5 месячном возрасте по принципу аналогов были сформированы контрольная и три опытных группы крыс (n=10): первая группа - МФ (модельный фарш) + ТЭ (токсичные элементы), вторая группа - МФ+ТЭ+3% альгината натрия, третья группа - МФ+ТЭ+3% пектина свекловичного, четвертая группа - МФ+ТЭ+3% каррагинана. Динамика роста живой массы крыс показана в таблице 1.

Таблица 1Динамика живой массы крыс при еженедельном взвешиванииГруппа (п=10)1-МФ+ТЭ2-МФ+ТЭ+альгинат натрия3-МФ+ТЭ+пектин4-МФ+ТЭ+каррагинан1 взвешивание232,0±5,83236,0±6,0230,4±4,5236,0±5,12 взвешивание242,0±5,82258,0±7,3250,0±5,5264,0±2,4*3 взвешивание256,0±4,3270,0±8,8268,0±8,6288,0±3,74*4 взвешивание263,0±4,64280,0±5,7279,0±6,4313,0±3,0**5 взвешивание260,0±3,54284,6±5,9286,2±4,94330,0±3,5***Примечание. Здесь и далее: * - Р>0,95. ** - Р>0,99. *** - Р>0,999;МФ - модельный фарш; ТЭ - токсичные элементы

Только в четвертой опытной группе произошло достоверное увеличение живой массы на 15,7%. В первой группе, где скармливали модельный фарш с токсичными элементами, наблюдается достоверное снижение живой массы лабораторных животных.

После проведения эксперимента у крыс был произведен забор крови для исследования биохимических и иммунологических показателей в сыворотке крови (таблица 2).

Установлено, что наилучшим гипохолестеринемическим действием обладает пищевая добавка - альгинат натрия, максимальное снижение холестерина составило 47,2%. В группах, где скармливали крысам модельный фарш с пектином и каррагинаном, достоверных отличий не обнаружено.

Таблица 2Изменения биохимических показателей сыворотки крови крысПоказательГруппа крыс (n=10)1-(МФ+ТЭ)2-МФ+ТЭ+альгинат3-МФ+ТЭ+пектин4-МФ+ТЭ+каррагинанОбщий белок, г/л86,8±4,190,8±5,19*92,0±3,95*93,6±2,48**Мочевина, ммоль/л8,6±0,239,12±0,21**9,32±0,979,76±0,12*Фосфор, ммоль/л1,47±0,102,36±0,931,66±0,09**1,82±0,14**Кальций, ммоль/л1,1±0,071,64±0,081,21±0,123*1,6±0,12Холестерин, ммоль/л1,19±0,0960,67±0,06**0,91±0,04**1,15±0,11

По истечении 30 дней были отобраны пробы внутренних органов и мышечной ткани для определения в них содержания кадмия и свинца. Данные содержания токсичных элементов во внутренних органах крыс представлено в таблице 3.

Характер накопления в органах от минимального до максимального происходит в следующем порядке: кадмия: печень < селезенка < сердце < почки; свинца: почки < сердце < селезенка < печень.

Анализируя данные таблицы 3, следует отметить, что хроническое поступление токсичных элементов в организм животных привело к повышенному содержанию их во внутренних органах. Наиболее эффективно применение детоксиканта каррагинан, максимальное снижение содержания кадмия в органах составило 78%, свинца 56,3%.

Таблица 3ОрганТЭГруппа крыс (n=10)1-МФ+ТЭ2-МФ+ТЭ+альгинат3-МФ+ТЭ+пектин4-МФ+ТЭ+каррагинанСердцеCd1,73±0,1150,46±0,054*0,69±0,1210,42±0,053*Pb1,42±0,3490,62±0,06*1,03±0,0360,87±0,033*ПочкиCd2,66±0,3220,85±0,066**0,91±0,2140,86±0,055**Pb0,52±0,0150,43±0,048*0,49±0,007*0,37±0,015**СелезенкаCd1,35±0,0490,41±0,045*0,49±0,018*0,32±0,018**Pb2,26±0,2611,55±0,09*1,39±0,205*1,1±0,077**ПеченьCd1,14±0,0890,32±0,056*0,32±0,013*0,25±0,031**Pb4,32±0,9592,27±0,6452,06±0,054*1,97±0,031

Включение в рацион альгината натрия, пектина свекловичного и каррагинана в течение 30 дней снижает концентрацию токсичных элементов во внутренних органах и мышцах крыс.

Содержание токсичных элементов в мышцах крыс представлено в таблице 4.

Таблица 4Содержание кадмия и свинца в мышечной ткани крыс, мг/кгГруппаТоксичный элементКадмийСвинец1-МФ+ТЭ0,201±0,0190,795±0,072-МФ+ТЭ+альгинат0,144±0,01*0,683±0,105*3-МФ+ТЭ+пектин0,139±0,018*0,661±0,023**4-МФ+ТЭ+каррагинан0,123±0,015*0,632±0,041**

По данным таблицы 4 можно сделать заключение, что в мышцах крыс наибольшее снижение содержания кадмия составило 38,8%, свинца - 20,9%.

Приведенные данные по снижению содержания кадмия и свинца в органах и тканях крыс являются обоснованием возможности использования альгината натрия или пектина свекловичного или каррагинана для снижения аккумуляции токсичных элементов в организме животных. Наиболее эффективным из детоксикантов является каррагинан в дозировке 3% от основного рациона (см. табл.1а, 2а, 3а).

Таблица 1aСодержание кадмия (Cd) и свинца (Pb) во внутренних органах крысОрганТЭМФ+ТЭМФ+ТЭ+альгинат натрияСердце1%2%3%4%Cd1,731,641,530,460,54Pb1,421,371,260,620,76ПочкиCd2,662,582,470,850,88Pb0,520,490,380,430,48СелезенкаCd1,351,281,170,410,44Pb2,262,192,081,551,60ПеченьCd1,141,070,960,320,83Pb4,324,264,152,272,52

Таблица 2aСодержание кадмия (Cd) и свинца (Pb),во внутренних органах крысОрганТЭМФ+ТЭМФ+ТЭ+пектин свекловичный1%2%3%4%СердцеCd1,731,671,560,690,76Pb1,421,391,301,031,30ПочкиCd2,662,602,520,911,9Pb0,520,500,420,490,54СелезенкаCd1,351,321,300,490,57Pb2,262,211,761,391,48ПеченьCd1,141,090,850,320,43РЬ4,324,283,842,062,30

Таблица 3аСодержание кадмия (Cd) и свинца (Pb) во внутренних органах крысОрганТЭМФ+ТЭМФ+ТЭ+каррагинан1%2%3%4%СердцеCd1,731,541,250,420,44Pb1,421,351,170,870,98ПочкиCd2,662,152,230,861,84Pb0,520,470,450,370,38СелезенкаCd1,351,271,200,320,43Pb2,262,161,641,101,60ПеченьCd1,140,930,780,250,32Pb4,324,123,561,972,69

Изобретение относится к кормопроизводству. Способ одновременного выведения кадмия и свинца из организма животных путем ежедневного введения в рацион животным альгината натрия или пектина свекловичного или каррагинана в количестве 3% от основного рациона. Введение этих полисахаридов каждого раздельно в количестве 3% от основного рациона снижает содержание кадмия во внутренних органах на 41-78%, свинца - 5,8-56,3%, в мышечной ткани кадмия на 28,4-38,8%, свинца - на 14,1-20,5%. 7 табл.

Способ одновременного выведения кадмия и свинца из организма животных, включающий введение в рацион специальных добавок, отличающийся тем, что животным вводят ежедневно альгинат натрия или пектин свекловичный или каррагинан в количестве 3% от основного рациона.