Контаминация ксенобиотиками сельскохозяйственной птицы, яиц и технологические способы снижения их остаточного количества
Содержание
Введение
1.Поступление радиоактивных веществ в организм сельскохозяйственной птицы
1.1. Всасывание радиоактивных веществ
1.2. Переход радионуклидов в продукты животноводства
1.3. Выведение радионуклидов из организма животных
1.4. Эффективность очищения мяса
2. Контаминация тяжелыми металлами и их снижение в органах и тканях птицы
3. Контаминация диоксинами
4.Пути повышения качества продукции птицеводства
Литература
«Все вещества ядовиты,но только доза делает их ядом»
Парацельс
Введение
Любая деятельность человека оказывает влияние на окружающую среду, а ухудшение состояния биосферы опасно для всех живых существ, в том числе и для человека. В природную среду во всё больших количествах попадают газообразные, жидкие и твёрдые отходы производства. Различные химические вещества, находящиеся в отходах, попадая в почву, воздух, воду, а затем и в продукцию сельского хозяйства, переходят по экологическим звеньям из одной цепи в другую, в конце концов попадают в организм человека.
В конце ХХ столетия в соответствии с рекомендациями ООН и её комитетов одной из основных программ, которые направлены на удовлетворение глобальных нужд человечества наряду с энергетической программой и программой охраны окружающей среды поставлена программа снабжения человека пищей. Обусловлено это тем что в настоящее время более 60% человечества питается неудовлетворительно, не получая достаточного количества белков и не удовлетворяя потребности в калориях. Всё это вынудило человечество применять различные стимуляторы для сельскохозяйственной продукции.
Применение огромного
количества химических и органических
удобрений для повышения
1. Поступление радиоактивных веществ в организм сельскохозяйственной птицы
При рассмотрении сельскохозяйственных птиц как возможных источников радиоактивного загрязнения рациона человека необходимо располагать сведениями о происхождении радионуклидов, путях их поступления в организм животных и степени участия в обменных процессах.
В естественных условиях поступление радионуклидов в организм животных и птиц может происходить через желудочно-кишечный тракт, органы дыхания, поврежденные и неповрежденные кожные покровы.
Кормовые продукты растительного
происхождения, необходимые для
жизнедеятельности организма
Следует иметь в виду, что накопление радионуклидов в органах дыхания не может достигнуть больших размеров, т. к. срок пребывания радионуклидов в нижних слоях атмосферы короткий - не более трех суток и по сравнению со сроками нахождения радиоактивных частиц в растениях и воде он слишком мал. Все это позволяет говорить о том, что органы дыхания как путь поступления радионуклидов в организм птиц существенного значения в загрязнении получаемой от них продукции иметь не могут.
В незначительных количествах происходит накопление радионуклидов у сельскохозяйственных птиц и в результате контакта радиоактивных веществ с их оперения или кожного покрова. Растворимые соединения с радионуклидами способны проникать через оперение или кожный покров в измеряемых количествах: стронций-85, например, может поступать через поверхность выбритой кожи в организм из водного раствора хлорида стронция, йод-131 - из водного раствора йодида натрия, уран - из солей шестивалентного урана, торий - из различных растворов, сера-35 - из жировых растворов, радон - из мази, тритий и дейтерий, содержащиеся в атмосферной влаге, - вступая в круговорот при вдыхании воздуха.
При механическом, термическом или химическом повреждениях кожи, связанных с разрушением рогового слоя, проницаемость ее по отношению к радиоактивным веществам резко возрастает, но тем не менее поступление радионуклидов в организм этим путем в 200-300 раз меньше, чем при пищеварении.
1.1. Всасывание радиоактивных веществ.
При оральном, ингаляционном
и кожном путях поступления
Для оценки кишечной, легочной
и кожной проницаемости важно
знать коэффициент всасывания радионуклидов
тем или иным органом. Выделение
количественных характеристик поглощения
радионуклидов в желудочно-
Исследованиями установлено, что интенсивность всасывания радионуклидов у животных зависит от химической формы соединения, источника его происхождения и путей поступления в организм.
Биологически доступную
фракцию радионуклидов
При проникновении во внешнюю среду радионуклидов, инкорпорированных в состав карбонатных и силикатных частиц, степень доступности их для растений и животных может существенно отличаться от доступности водорастворимой формы радионуклидов - это отличие определяется природой радиоактивного материала. При наземных ядерных взрывах на карбонатных грунтах растворимость радиоактивных частиц в воде составляет примерно 10 %, а на силикатных грунтах – лишь 1,5 %. Степень перехода в воду смеси радиоактивных продуктов деления из частиц, выпавших на различном удалении от эпицентра ядерного взрыва, с увеличением расстояния возрастает.
Размеры перехода смеси радионуклидов из частиц в однонормальный раствор НСL и желудочный сок примерно в 2-3 раза больше, чем в воду. Величина перехода радионуклидов из радиоактивных частиц в воду зависит от их состава. Из силикатных частиц в водный раствор переходит всего лишь 1-4 %, а из частиц раздробленной породы в зоне взрыва - до 60-80 % содержащихся в них радионуклидов. Анализы проб, отобранных с различных участков следа и зоны базисной волны подземного ядерного взрыва, показали, что водорастворимая фракция стронция-89 составляет 70-90 %, стронция-90 - 4-6 %, бария-140 - 0,5-2 %, рутения-103 и рутения-106 - 7-20 % от валового содержания их в частицах. При этом наибольший переход отмечается у "летучих радионуклидов" или радионуклидов, имеющих газообразных предшественников (йод-131, теллур-132, цезий-137, стронций-89 и 90), а наименьший у радионуклидов тугоплавких металлов (цирконий-95, церий-114, нептуний-239).
Таким образом, в зависимости
от источника поступления радиоакт
Представления о биологической доступности радионуклидов для организма животных и птиц дают величины всасываний их в желудочно-кишечном тракте и перехода из рациона в молоко, мясо, субпродукты, яйцо.
Радионуклиды в чистом виде или их смеси могут поступать в желудочно-кишечный тракт в различных формах: в ионизированном состоянии, в виде абсорбированных на поверхности кормов, оплавленных карбонатных и силикатных частиц и т. д. Поглощение в желудочно-кишечном тракте животных радионуклидов щелочноземельных элементов также зависит от их свойств. Различие в поглощении радионуклидов также зависит от растворимости веществ, в составе которых они поступают в организм. Так, растворимость радиоактивных веществ из облака воздушного взрыва в 15 раз превышает растворимость из облака наземного взрыва, поэтому с точки зрения радиоактивного загрязнения животноводческой продукции первые представляют большую опасность, чем вторые. Вместе с тем установлено, что радиоактивные вещества ядерного взрыва всасываются из желудочно-кишечного тракта лучше, чем продукты термоядерного взрыва. Это обусловлено большим содержанием в составе радиоактивных продуктов деления ядерного взрыва хорошо всасывающихся радионуклидов йода. Продукты термоядерного взрыва содержат в значительном количестве нептуний-239 и поэтому поглощаются в кишечнике в незначительных количествах. Вместе с тем на величину и скорость всасывания продуктов ядерного взрыва в желудочно-кишечном тракте влияет функциональное состояние организма, возраст животного, анатомо-физиологические особенности желудочно-кишечного тракта, характер кормления, напряженность минерального обмена и скорость передвижения химуса (содержащаяся в кишках жидкая пищевая кашица, образующаяся из пищи под влиянием пищеварительных соков).
Установлено, что независимо от вида животных йод-131, цезий-137, стронций-89 и 90, кальций-45, барий-140, являющиеся представителями галогенов, щелочных и щелочноземельных металлов, всасываются в желудочно-кишечном тракте в значительных количествах (9-100 %), в то время как представители тяжелых и редкоземельных элементов - рутений-106, цирконий-95, иттрий-90, церий-144 всасываются через кишечную стенку весьма слабо (от 0,05 до 2,3 %). Это объясняется тем, что элементы второй группы образуют в кишечнике плохо растворимые соединения, переход которых из желудочно-кишечного тракта в кровь крайне ограничен, тогда как радионуклиды йода, цезия, кальция, стронция находятся в жидкостях организма в форме хорошо растворимых солей, что позволяет им легко и в значительных количествах проникать через кишечную стенку в кровяное русло.
Величина коэффициента
всасывания радионуклидов в желудочно-
Динамика поступления радионуклидов из желудочно-кишечного тракта в кровяное русло и уровень концентрации их в крови зависят от строения пищеварительного тракта животных: у коз, имеющих 4-камерный желудок, максимальная концентрация радиостронция после разового введения отмечались через 12 ч и сохранялось на этом уровне в течение следующих 12 ч. У животных с однокамерным желудком (кролики, лошади, свиньи и др.) максимум концентрации радионуклидов наступает быстрее. Этот факт, очевидно, обусловлен тем, что скорость эвакуации химуса из желудка в кишечник - основное место всасывания нуклидов - у животных с однокамерным желудком происходит быстрее, чем у животных с многокамерным желудком. Говоря о всасывании радионуклидов из пищеварительного канала, следует обратить внимание на роль в этом процессе вида кормов, с которыми радионуклиды поступают в организм.
1.2. Переход радионуклидов в продукты животноводства.
Радионуклиды, поступившие через рот, легкие или кожу в организм животных, а затем в кровь, находятся в ней в различных физико-химических состояниях. Формы связи радионуклидов в тканях имеют важное значение для разработки рациональных способов ускорения выведения радионуклидов из организма и терапии пораженных ими сельскохозяйственных животных. После однократного орального поступления радионуклидов в организм сельскохозяйственных животных размеры перехода их из рациона в мясо и субпродукты определяются физико-химическими свойствами поступающего в организм элемента, видом животных и их возрастом. У молодых животных отложения радионуклидов всегда выше, чем у взрослых и старых.
В условиях длительного поступления радионуклидов в организм сельскохозяйственных птиц с рационом наряду с выведением и перераспределением их в организме происходит накопление радионуклидов в скелете, мышцах и внутренних органах. По мере поступления радионуклидов в организм их концентрация в органах и тканях непрерывно растет, однако интенсивность этого роста носит затухающий характер. В начале поступления радионуклидов у животных отмечается интенсивное отложение их в органах и тканях, а затем оно увеличивается незначительно, стремясь к относительному постоянству (постоянному уровню). Через определенный промежуток времени, зависящий от вида животного, его возраста, режима кормления и других факторов, устанавливается равновесие между количеством вновь поступивших в организм радионуклидов, радиоактивным распадом и их выведением. В этот период, несмотря на продолжающееся поступление радионуклидов, дальнейшего увеличения перехода их из рациона в молоко, мясо и субпродукты не происходит.
Экспериментально
1.3. Выведение радионуклидов из организма животных.
Поступившие в организм животных радионуклиды не только депонируются в органах и тканях, но через желудочно-кишечный тракт, почки, молочную железу и кожу постоянно выделяются из них. Скорость и пути выделения радионуклидов обусловлены их физико-химическими свойствами. Наиболее быстро удаляются из организма радионуклиды, депонирующиеся в мягких тканях, - йод, молибден, цезий и др. Они выводятся преимущественно почками. Относительно медленнее выделяются радионуклиды, легко связанные молекулами белка, а также радионуклиды, находящиеся в организме в коллоидном состоянии (лантан, церий и др.), которые накапливаются в печени и выделяются с желчью через кишечник. Остеотропные (задерживающиеся в костях) радионуклиды (стронций, барий, иттрий, радий) сохраняются в организме длительное время, выведение их происходит главным образом через кишечник.
Скорость выведения радиоизотопов тесно связана с составом рациона животных. Например, при недостатке в рационе калия выведение радиоцезия с экскрементами из организма сильно снижается. Добавление к рациону овец калия сопровождалось выведением (преимущественно через почки) калия-42 и цезия-137 с 5 до 25,7 %.
1.4.Эффективность очищения мяса.
Содержание скота в
частных хозяйства крестьян, которые
проживают на загрязненных территориях
приводит к загрязнению радионуклидами мяса.
В мясе разных видов домашних животных
и птиц радионуклиды накапливаются по
разному. Установлено, что в мясе свиней
намного меньше радионуклидов чем в баранине,
говядине и мясе птицы. Химические свойства
цезия способствуют его накоплению в мясе,
а стронция в костях животных.
Величины накопление цезия в разных органах
животного также разные. Наибольше цезий
накапливается в почках, чуть меньше в
печени, легких , еще меньше в мышцах, и
совсем мало в жировых тканях.
Перед приготовлением мяса его желательно
порезать на небольшие кусочки и вымочить
в рассоле. Рассол целесообразно несколько
раз поменять. Что бы сберечь питательные
веществ при вымачивании мяса в солевой
раствор необходимо добавить немного
уксуса или аскорбиновой кислоты.
Мясо рекомендуем варить, а не жарить.
При отваривании мяса 50% цезия переходит
в бульон (из костей не более 1%). При поджаривании
мяса содержание радионуклидов в конечном
продукте не изменяется.
2. Контаминация тяжелыми металлами и их снижение в органах и тканях птицы.
Загрязнение тяжёлыми металлами атмосферы, почвы, воды является серьёзной проблемой, потому что всё больше культурных ландшафтов попадают под их воздействие, что в свою очередь сказывается как на продуктивности сельскохозяйственных культур, так и на качестве продуктов.
Источниками поступления тяжёлых металлов в почву могут быть атмосферные осадки. В осадках могут содержаться свинец, кадмий, мышьяк, ртуть, хром, никель, цинк и другие элементы. Самым большим источником тяжёлых металлов является, безусловно, промышленность. Тяжёлые металлы поступают в атмосферу в виде аэрозолей, пыли, растворы в сточных водах и с мусором. Значительное загрязнение происходит из-за транспорта и прежде всего автомобильного.
Тяжёлые металлы в минеральных удобрениях являются естественными примесями, содержащимися в агрорудах. Отдельные пестициды также содержат в своём составе тяжёлые металлы.
Важная роль отводится способам, ограничивающим накопление в организме птицы токсичных веществ. К эффективным препаратам, которые могут сорбировать тяжёлые металлы, относятся клиноптилолит и сапропель.
Загрязнение окружающей среды тяжёлыми металлами и их соединениями во всем мире признаётся одной из важных проблем экологии и охраны здоровья населения. Главная опасность действия металлов на организм человека заключается не в явном отравлении, а в том, что они способны постепенно концентрироваться в пищевой цепи.
Токсичные вещества, которые содержатся в почве и воде, переходят в растения (в частности, в кормовые), затем аккумулируются в организме животного и далее — в продукции.
Особую опасность представляют соединения ртути, кадмия, свинца, многие из которых уже в микроколичествах являются чрезвычайно вредными для животных и человека. Основной источник поступления в организм птицы вредных химических веществ — комбикорм (около 85%), с водой попадает 2-3 процента. Риск загрязнения продуктов птицеводства потенциально опасными веществами может быть снижен на всех стадиях производства.
Необходимы способы и средства, предупреждающие или ограничивающие их накопление в организме птицы в период её выращивания. Выведение из него солей тяжёлых металлов возможно при строгом контроле кормов, применении технологических приёмов, снижающих степень абсорбции и кумуляции их в организме птицы.
В качестве протекторов при интоксикации тяжёлыми металлами могут служить вещества как хелаторного действия, образующие нерастворимые в воде комплексы, не способные к абсорбции клетками желудочно-кишечного тракта (селениты, фумаровая кислота, сульфат натрия, пектиновые вещества), так и абсорбенты, способные селективно сорбировать ионы тяжёлых металлов, что также делает невозможным их усвоение тканями организма. К ним относятся клиноптилолит и сапропель.
Разработан эффективный экологически безопасный способ предотвращения накопления тяжёлых металлов (ртути, свинца, кадмия) в органах и тканях птицы, основанный на применении в комбикорме цеолитов, сапропеля, а также растительной добавки.
Были проведены исследования в условиях вивария ВНИТИП на цыплятах- бройлерах, гусятах и утятах. Птицу выращивали с суточного до 7-, 8- и 9-недельного возраста в клеточных батареях и на глубокой подстилке. В каждой группе (по 3 подгруппы) содержалось по 20 голов.Опыты на бройлерах проводили в соответствии со схемой, представленной в приложении 1.
В рацион птицы опытных групп с 10-го дня выращивания вводили ртуть, свинец, кадмий и детоксиканты. Убой цыплят проводили в 7-недельном возрасте, утят — в 8, гусят — в 9 недель и исследовали почки, печень, мышечную ткань, кожу с подкожным жиром на содержание соединений ртути, свинца, кадмия. Наличие ртути определяли атомно- абсорбционным и калориметрическим методами, содержание кадмия и свинца — методом атомно-абсорбционной спектрометрии.
Включение в комбикорм клиноптило- литовой добавки в количестве 3 и 5% существенно повлияло на уровень содержания ртути, свинца и кадмия в органах и тканях птицы (мк/кг, приложение 2). Это особенно было заметно на фоне дополнительного включения в комбикорм 0,5 мг/кг ртути, 20 — свинца, 2 — кадмия. Так, у бройлеров, которые получали дополнительно токсичные вещества и 3% клиноптилолита остаточный уровень ртути, свинца, кадмия в печени и почках снизился соответственно в 2,7; 1,8; 1,7; 1,9; 1,4; 1,3 раза, а при включении 5% добавки эти показатели уменьшились практически в 2-3 раза. При этом содержание токсичных веществ в мышцах птицы вообще не обнаружено. Проведённая производственная проверка в условиях Среднеуральской птицефабрики подтвердила полученные в опыте результаты.
Исследования на утятах показали, что введение в комбикорм клиноптилолита в количестве 5% (или5% сапропеля) существенно снижало уровень ртути в органах и тканях утят (мг/кг, приложение 3). Следует заметить, что снижение токсичного металла происходило на фоне дополнительного включения в комбикорм 0,5 кг добавки на 1 кг ртути. Так, в 4-й группе, где утята получали ртуть и 5% клиноптилолита, уровень ртути в печени и почках снизился в 3,3-3,5 раза, во внутреннем жире — в 1,8 раза, в мышечном желудке — в 3,3, в мышцах — в 2,0 раза по сравнению с 3-й группой, утятам которой не давали добавку. В коже с подкожным жиром ртуть не была обнаружена.
При включении в рацион 3% сапропеля (б-я группа) содержание ртути в печени и почках снизилось в 1,4-1,5 раза; в коже с подкожным жиром, мышечном желудке и мышцах в 1,3-1,5, во внутреннем жире — в 2 раза по сравнению с 3-й группой.
Таким образом, использование как клиноптилолита, так и сапропеля, вызывало снижение содержания ртути в тканях утят. Данный эффект, по-видимому, можно объяснить не только исключительно сорбционными свойствами испытанных добавок. По данным некоторых исследователей, клиноптилолит задерживает прохождение пищи через желудочно-кишечный тракт птицы. Это, в свою очередь, увеличивает время воздействия различных агентов, способствующих деструкции органических молекул и последующей сорбции тяжёлых металлов.
Результаты опытов на гусятах, представленные в приложении 4, свидетельствуют о том, что изучаемая добавка из растений (чеснок, крапива, кора дуба, отходы красного перца, яблочные отходы) предотвращают накопление ртути в их органах и тканях. Введение её в рацион позволяет снизить уровень вредных химических веществ в депонирующих органах (печени, почках): в количестве 1 5 кг на 1 т корма их содержание уменьшается в печени в 2,02 раза, в почках — в 1,70, в мышечной ткани — в 2,27; привведении 20 кг/т этой добавки снижение соответственно в 2,12; 1,7 и 2,27.
Результаты многолетних
* добавка сапропеля (3%) для утят снижала уровень ртути в органах и тканях в 1,3-1,5 раза;
* растительная добавка (1 5 и 20 кг/т) в рационе гусят уменьшала содержание свинца в органах и тканях в 1,7-2,3 раза.
Учитывая легкодоступность данных сорбентов, а также применяемых в качестве кормовых добавок веществ-протекторов, отсутствие отрицательного воздействия их на рост и развитие птицы и качество мяса, можно заключить, что использование этих средств экологически оправдано.
3. Контаминация диоксинами
Диоксины - это вещества не подвергающиеся естественной деградации в среде обитания человека и в нем самом. Около 90 % диоксинов поступает к человеку с животной пищей. Стоит диоксину однажды попасть в организм человека, и он остается там навсегда, начиная свое долговременное вредное воздействие.
Концентрация диоксинов в
Диоксины вызывают целый ряд серьезных заболеваний, среди которых образование злокачественных опухолей, психические расстройства, нарушение обучаемости, снижение иммунитета, сокращение содержания мужского гормона, диабет, импотенция, эндометрит.
Аномально высокие токсичные свойства диоксинов связаны со строением этих соединений, с их специфическими химическими и физическими свойствами. Диоксины не разрушаются кислотами и окислителями в отсутствии катализаторов, устойчивы в щелочах, не растворимы в воде, на диоксины не действует термическая обработка, период их полураспада составляет от 10 до 20 лет, попадая в организм человека или животных , они накапливаются и очень медленно разлагаются и выводятся из организма.
Что касается человека или животного, то поражение возможно при поступлении яда в организм через желудочно-кишечный тракт. Диоксин поражает поджелудочную железу, легкие, иммунную систему. Сразу после отравления (кстати, минимальная токсичная доза для человека составляет 0,5-1 мкг/кг) начинают возникать тяжелые отеки околосердечной сумки, брюшной и грудной полости. Попадание диоксина в организм вызывает риск заболевания раком и ряд других серьезных проблем для здоровья. В частности, вероятна повышенная частота хромосомных мутаций и врожденных уродств из-за специфического действия диоксина на генетический аппарат половых клеток и клеток эмбриона. В случае передозировки диоксином в 50% случаях происходит летальный исход.
Полностью обезопасить себя и свое хозяйство не удастся, так как этот яд содержится практически везде, в том числе и в воздухе. Так, в России в атмосферном воздухе населенных мест содержится 0,05 пг/м³, в воде – 20 пг/л, в рыбе (в перерасчете на жир) – 88 нг/кг – это норма, в молоке ( в перерасчете на жир) — 5,2 нг/кг. Если брать для сравнения другие страны, то, например, в Германии в воде содержится 0,01 пг/л, в почве сельскохозяйственных угодий — 5 нг/кг. Лидером по содержанию диоксина является США, там в сельскохозяйственной почве содержится 27 нг/кг, а в пищевых продуктах 0,001 нг/кг. Но, опасность как для человека, так и для животного диоксин представляет только при попадании внутрь организма пероральным путем.
При остром отравлении диоксином у животных наблюдаются признаки общетоксического действия: потеря аппетита, общая слабость, усталость, депрессия и катастрофическая потеря веса. Летальный исход наступает через несколько дней и даже недель в зависимости от дозы. При воздействии диоксина в дозах, меньших летальной, наблюдаются специфические расстройства и повреждения организма. К ним прежде всего относится хлоракне - рецидивирующее воспаление сальных желез кожи. Это хроническое заболевание сопровождается дерматитами и образованием долго не заживающих язв. Нередко наблюдается порфирия - хроническое заболевание, характеризующееся образованием на коже пузырьков, повышенной фоточувствительностью и хрупкостью кожи, нарушением обмена порфирина и повышением содержания его в печени, моче и кале. При тяжелых отравлениях отмечаются признаки болезни Перна и сопутствующими ей сильными болями в области сердца и конечностях, тяжелыми поражениями печени, селезенки, иммунной и центральной нервной систем.

- Контейнеризация – развитие новых мощностей в портах
- Контейнеризация – развитие новых мощностей в портах
- Контейнерные и пакетные перевозки грузов
- Контейнерные перевозки
- Контейнерные перевозки
- Контейнерные перевозки
- Контейнерные перевозки
- Контактные явления
- Контактные явления на границе металл-металл
- Контактовый метоморфизм
- Контакт оратора со слушателями
- Контакторы и магнитные пускатели
- Контакты с внеземными цивилизациями
- Контакт электронного и дырочного полупроводников