CC BY
56
АДСОРБЦИОННЫЕ СВОЙСТВА ЭНЕРГЕНА
А.М. САМОТИН,
доктор ветеринарных наук, профессор кафедры терапии,
Н.Е. ПАПИН,
доктор биологических наук, профессор,
С.А. СЕМЬЯНОВ,
аспирант, Воронежский ГАУ им. К.Д. Глинки________
Ключевые слова: энерген, нитраты, нитриты, токсикоз, адсорбционные свойства.
Накопление тяжёлых металлов в воде и растениях, широкое распространение плесневых грибов и их постоянное присутствие в комбикормах приводит к возникновению у животных скрытых токсикозов, вследствие чего снижается продуктивность и качество продуктов животноводства [1].
Лечение скрытых токсикозов довольно дорого, не всегда эффективно, особенно вследствие кумуляции токсинов. Поэтому в экологически неблагоприятных промышленных регионах страны и при широком распространении микотоксинов в кормах более эффективны профилактические меры, в частности, систематическое применение сорбентов [2].
В качестве сорбентов в ветеринарии используют при отравлениях и их профилактике древесный уголь, энтеро-сорб, силикогели, бентониты, цеолиты, целлюлозу.
В последние годы в ветеринарии для лечения некоторых заболеваний животных и профилактики токсикозов применяют гуминовые препараты лигфол, гу-маты натрия и калия, гидрогумат, гумок-
син, гувитан, полифан и энергены [3].
Из указанных гуминовых препаратов энерген, получаемый из бурых углей, экологически чист, не токсичен для теплокровных животных, содержит определённую концентрацию гуминовых веществ.
Учитывая данные литературы о высокой энтеросорбции и дезинтоксикации гуматов, целью наших исследований было определение адсорбционных свойств энергена [4].
Оценку адсорбционной способности энергена проводили: 1) химическим методом по кристаллическому йоду; 2) методом серийных разведений с использованием в качестве адсорбируемых токсикантов нитрита и нитрата калия; 3) на лабораторных животных с применением нитрита и нитрата калия.
1. Адсорбционная способность энергена по кристаллическому йоду
На лабораторных весах брали предварительно высушенную навеску энергена в количестве 0,3 г и помещали в коническую колбу вместимостью 250 см3.
394087, г. Воронеж, / ул. Мичурина, 1; тел. 8 (4732) 53-86-5
Навеску препарата обрабатывали 2 мл йодного раствора, который затем вносили в колбу с помощью пипетки. Образец и раствор тщательно перемешивали и вносили в колбу с помощью пипетки насыщенный раствор сульфата натрия в количестве 100 мл.
Колбу и её содержимое термоста-тировали при температуре 20±0,2°С в течение 1 часа. После термостатирова-ния и отстаивания из колбы пипеткой отбирали 25 мл не содержащего остатка раствора и переносили в коническую колбу вместимостью 250 см3. Концентрацию йода, не адсорбированного образцом энергена, определяли титрованием
0,02н раствором тиосульфата натрия.
Расчёт количества йода, адсорбированного образцом энергена, производили по формуле:
X = (а - в) Ч К Ч С : Н мг^/г энергена, где а - объём 0,02н раствора тиосульфата натрия, израсходованного на холостой опыт, мл;
в - объём 0,02н раствора тиосульфата натрия, израсходованного на титрование раствора с образцом энергена, мг;
К - отношение общего объёма раствора к объёму титруемой пробы,
Energen, nitrates, nitrites, toxicosis, adsorption properties.
№ 4 (70), 2010 г.
Аграрный вестник Урала
93
К=4,08;
С - количество титруемого йода на литр титруемого раствора тиосульфата натрия, С=2,54 г/л;
Н - навеска энергена, г.
Согласно данной методике было проведено 3-кратное определение адсорбционной способности по кристаллическому йоду партии энергена.
В результате проведённых исследований установлено: в первом определении адсорбционная способность по йоду 67,0 мг и2/г энергена, во втором -67,2 мг ^уг энергена, в третьем - 67,6 мг ^г энергена.
То есть среднее количество йода, адсорбированного энергеном, обладает высокой адсорбционной способностью,
так как согласно нормативным требованиям адсорбционная способность по йоду (мг и2/г энергена) должна составлять не менее 40.
2. Эффективность энергена при адсорбции нитратов и нитритов При проведении эксперимента брали серию стандартных растворов с различным содержанием нитрата калия и к каждому из них прибавляли энерген в количестве 200 мг. Результаты исследований, представленные в таблице 1, указывают, что препарат энерген обладает адсорбционной способностью и связывает нитрат-ионы в зависимости от его концентрации на 68% и выше.
Опыты также были проведены с серией стандартных растворов с различ-
Ветеринария
ным содержанием нитрита натрия. К каждому из растворов прибавляли энер-ген. Результаты исследований представлены в таблице 2.
В проведённых экспериментах с серией стандартных растворов нитрита натрия установлено, что энерген обладает высокой адсорбционной способностью нитрит-ионов и эффективность его достигает 70-100%.
3. Эффективность энергена при острой интоксикации белых крыс соединениями азота
Исследования по изучению эффективности энергена для адсорбции нитратов и нитритов были проведены в остром опыте на половозрелых крысах с массой 220240 г. По принципу парных аналогов было сформировано для каждой серии опытов 3 группы по 10 особей в каждой.
В первой серии проводили изучение адсорбционной способности энергена при нитратной нагрузке организма по следующей схеме:
■ 1-я группа животных содержалась на обычном рационе и являлась контрольной;
■ 2-й группе в рацион вводили нитрат калия в дозе 1000 мг/кг массы тела;
■ 3-й группе в рацион вводили нитрат калия в дозе 1000 мг/кг и энерген в дозе 1 г/кг.
В течение опыта за грызунами вели клиническое наблюдение, учитывали степень тяжести проявления нитратного токсикоза, выживаемость крыс, проводили клинико-биохимические исследования крови. Результаты клинического исследования представлены в таблице 3.
Первые признаки интоксикации наблюдались у 50% животных 2-й группы спустя 15-20 минут и характеризовались резким возбуждением грызунов, сменяющимся постепенным угнетением, общей слабостью. Через 12 часов отмечали снижение аппетита, цианоз слизистых оболочек, признаки сердечной и дыхательной недостаточности, усиление диуреза, понижение температуры тела. По истечении 48 часов скармливания корма с нитратом калия у животных развивалась кахексия, наблюдался цианоз хвоста, лап, ушей, тремор мышц; животные погибали.
В 3-й группе спустя 15-20 минут клинические признаки отравления наблюдали у 3 особей, что составило 30% от общего поголовья; при этом наблюдали увеличение жажды (полидипсия), синюш-ность слизистых оболочек. В дальнейшем симптомы интоксикации исчезали; животные выздоравливали. В течение опыта проводили клинико-биохимические исследования крови в различные сроки после введения препарата. Результаты представлены в таблице 4.
Из данных таблицы 4 видно, что по всем приведённым показателям в 3-й группе полученные значения существенно не отличались от показателей контрольной. Через 12 часов наблюдали незначительное снижение количества эритроцитов (до 6,90±0,24) и гемоглоби-
Таблица 1
Эффективность энергена при адсорбции нитратов
№ проб Содержание Ы03, мг (нитрат калия) Содержание Ы03, мг + энерген 200 мг
1 0,000 0,000
2 0,040 0,000
3 0,060 0,000
4 0,100 0,020
5 0,200 0,040
6 0,300 0,160
7 0,400 0,165
8 0,600 0,200
Таблица 2
Эффективность энергена при адсорбции нитритов
№ проб Содержание Ы02, мг (нитрит калия) Содержание Ы02, мг + энерген 200 мг
1 0,001 0,000
2 0,002 0,000
3 0,003 0,000
4 0,004 0,000
5 0,005 0,0010
6 0,006 0,0015
7 0,007 0,0020
8 0,008 0,0025
9 0,009 0,003
10 0,010 0,003
Таблица 3
Эффективность энергена при остром нитратном токсикозе белых крыс
Группы Доза КЫ03, Доза энергена, г/кг Количество животных, гол. Степень проявления интоксикации
мг/кг выжило пало
1 - - 10 0 -
2 1000 - 3 7 тяжёлая
3 1000 1 10 0 лёгкая
Таблица 4
Показатели крови белых крыс контрольной группы (гр. 1), получавших К1\Ю3 (гр. 2) и энерген с К1\Ю3 (гр. 3)
Показатели Группа Срок исследования
20 минут 12 часов 48 часов 14 дней
Эритроциты, 1012/л 1 7,32±0,18 7,45±0,40 7,45±0,16 6,98±2,34
2 6,88±0,21 6,37±0,12* 5,67±0,13* -
3 7,24±0,40 6,90±0,24 7,69±0,86 8,94±1,70
Гемоглобин, г/л 1 147,4±2,3 140,8±13,3 143,4±0,2 145,0±0,9
2 132,6±12,2 124,4±1,9* 122,2±0,8* -
3 138,0±2,9 138,0±1,6 140,4±0,6 142,4±1,2
Метгемоглобин, % 1 1,8±0,9 1,8±0,9 2,4±1,3 1,3±0,4
2 14,6±0,5 27,9±0,2* 27,5±1,9* -
3 4,92±0,30 5,37±0,60 5,00±0,10 3,23±0,40
Содержание Ы03, мг/кг 1 2,12±0,40 2,00±1,60 2,40±0,60 2,00±0,80
2 10,21 ±0,10* 13,20±1,20* 16,10±2,40* -
3 8,10±2,10* 9,9±2,10* 9,60±0,30 5,40±1,70
Р<0,05 - разница достоверна.
94
Аграрный вестник Урала
№ 4 (70), 2010 г.
на (до 138,0± 1,64 г/л) по сравнению с контрольными показателями (7,45±0,4 1012/л и 140,8 ±13,3 г/л). Концентрация метгемоглобина в этой группе составила 5%, а концентрация нитрат-ионов в крови хотя и повысилась до 9,9±2,1 мг/ кг через 12 часов, но не изменялась спустя и 48 часов после.
Во второй же группе отмечается резкое снижение числа эритроцитов: через 20 минут - до 6,88±0,21, через 12 часов - до 6,37±0,12 (Р<0,05) и до 5,67±0,13 - на 2-е сутки. Отмечено и резкое повышение концентрации метгемоглобина (до 27,5±0,2%; Р<0,001), которое оставалось на высоком уровне до конца опыта. Содержание нитрат-ионов в течение всего периода проведения опыта увеличивалось и достигало максимума через 48 часов (16,1±2,4 мг/кг; Р<0,01).
К концу опыта по мере выведения нитратов из организма концентрация гемоглобина у животных, получавших энерген, повысилась до 142,4±1,2 г/л (Р<0,01), а метгемоглобина - понизилась до 3% (Р<0,01) в отличие от показателей животных 2-й опытной группы.
Всех животных, погибших в течение опыта, подвергли патологоанатомическому вскрытию. Оставшиеся в живых крысы были декапитированы. При вскрытии обнаружено, что у животных 2-й группы кровь не свернувшаяся, тёмнокрасного цвета, атрофия селезёнки, лимфатических узлов, печень увеличена, мраморно окрашенная, кахексия. У животных 3-й группы резко выраженных изменений не обнаружено.
На основании клинических, патологоанатомических, гематологических показателей судили о степени проявления интоксикации. У животных 2-й группы она характеризовалась как тяжёлая.
Во второй серии опытов была изучена адсорбционная способность энер-гена при остром токсикозе белых крыс нитритом калия.
1-я группа крыс - контрольная - препаратов не получала. 2-й группе вводили нитрит калия в количестве 10 мг/кг. 3-я группа крыс получала КЫО2 10 мг/кг и энерген 1 г/кг.
Результаты исследований представлены в таблицах 5 и 6.
При нитритной интоксикации у крыс 2-й группы через 20 минут после введения токсического агента развивалась стойкая синюшность, шёрстный покров терял блеск, становился матовым. У опытных животных отмечали общую слабость, нарушение координации движения. Расстройство со стороны органов дыхания характеризовалось следу-
ющими признаками: дыхание становилось учащённым и поверхностным. Наблюдали увеличение перистальтики (поносы). По истечении 48 часов регистрировали гибель 8 животных.
В 3-й группе клиническая картина нит-ритного токсикоза была более сглаженной: наблюдалось незначительное угнетение двигательной активности животных, ци-анотичность слизистых оболочек и кожи отсутствовала. У некоторых особей дыхание было учащённым, наблюдали усиление перистальтики, характеризующееся поносами. К 14-му дню проведения опытов в этой группе из 10 животных осталось в живых 8 голов (табл. 5).
При анализе гематологических показателей белых крыс (табл. 6), получавших нитрит калия (гр. 2) или нитрит калия с энергеном (гр. 3), установлено положительное влияние энергена как адсорбента при нитритной интоксикации. Так, при введении крысам нитрита калия без применения энергена через 20 минут у животных этой группы снижалось количество эритроцитов на 17,7%, гемоглобина
- на 8,4% при повышении содержания метгемоглобина на 17,6% и нитрит-ионов
- в 4 раза, тогда как применение энергена предотвращало такие существенные проявления интоксикации. У животных 3-й группы через 20 минут после введения нитрита калия с энергеном содержание эритроцитов по сравнению с контрольной группой уменьшилось недостоверно лишь на 16,4%, гемоглобина - на 8,4% при по-
Р<0,05 - разница достоверна.
Ветеринария
вышении метгемоглобина только в 6,9 раза, а нитрит-ионов - в 1,9 раза.
Через 12-48 часов после введения нитрита калия во 2-й группе проявлялись ещё более существенные признаки интоксикации. Так, было ещё более снижено содержание эритроцитов (на 31,0-35,8%) и гемоглобина (на 15,4-14,2%) и повышено количество метгемоглобина на 5,3-5,2% и нитрит-ионов - в 10,0-10,5 раза.
У животных, получавших нитрит калия одновременно с энергеном, по мере адсорбции токсиканта и выведения его из организма белых крыс оптимизировались и гематологические показатели. Так, через 12 и 48 часов после введения препаратов (токсиканта и энергена) у животных количество эритроцитов и гемоглобина существенно не отличалось от такового у контрольных крыс; содержание метгемоглобина и нитрит-ионов было ниже, чем во 2-й группе, на 21,1% и 34,7% соответственно. На 14-е сутки все изучаемые показатели животных 3-й группы были одинаковыми с таковыми в контроле.
Выводы
Энерген обладает адсорбционной способностью, способствуя фармакокоррекции уровня нитратов и нитритов в воде и в организме животных.
Применение энергена уменьшает содержание метгемоглобина и оптимизирует гематологические показатели животных при нитратных и нитритных токсикозах.
Таблица 5
Эффективность энергена при остром нитритном токсикозе белых крыс
Группы Доза К1\Ю2, Доза энергена, г/кг Количество животных, гол. Степень проявления интоксикации
мг/кг выжило пало
1 - - 10 0 -
2 10 - 2 8 тяжёлая
3 10 1 10 0 лёгкая
Таблица 6
Показатели крови белых крыс контрольной группы (гр. 1), получавших КЫО2 (гр. 2) и энерген с КЫО2 (гр. 3)
Показатели Группа Срок исследования
20 минут 12 часов 48 часов 14 дней
Эритроциты, 1012/л 1 7,46±0,30 7,24±0,10 7,32±0,10 7,54±3,20
2 6,14±0,23* 5,00±0,80* 4,70±0,20* -
3 6,24±0,40 6,80±0,10 6,90±0,10 7,20±2,30
Гемоглобин, г/л 1 144,4±1,3 144,4±1,6 140,3±0,8 142,2±1,3
2 132,3±0,9 122,3±1,6* 119,6±2,7* -
3 138,2±0,6 138,6±1,3 142,8±1,6 145,6±2,4*
Метгемоглобин, % 1 1,3±0,3 1,3±0,3 1,3±0,3 2,1 ±1,4
2 18,90±0,40* 27,71 ±1,30* 33,75±1,40* -
3 8,23±0,10* 6,60±0,7* 6,50±020* 2,80±1,30
Содержание ЫОз, мг/кг 1 3,7±0,2 1,2±1,3 1,1 ±0,4 0,9±0,5
2 14,6±0,3 12,7±1,4 10,7±0,2 -
3 7,2±1,8 8,3±2,1 8,2±1,2 4,2±0,3
Литература
1. Рабинович М. И., Черетских И. В., Котов А. Н., Лавров Н. М. Содержание тяжёлых металлов в объектах окружающей природной среды и в организме крупного рогатого скота зоны Южного Урала // Экологические проблемы патологии, фармакологии и терапии животных : м-лы Междунар. коорд. совещ. Воронеж, 1997. С. 246-248.
2. Смирнов А. М. Экологические проблемы ветеринарной медицины и пути их решения // Экологические проблемы патологии, фармакологии и терапии животных : м-лы Междунар. коорд. совещ. Воронеж, 1997. С. 8-12.
3. Самотин А. М., Беляев В. И., Богословский В. Н. Агротехнологии будущего. Применение гуминовых препаратов в животноводстве и ветеринарии. М. : Грин, 2006. 85 с.
4. Хотимченко Ю. С., Кропотов А. В. Применение энтеросорбентов в медицине // Тихоокеанский медицинский журнал. 1999. № 2. С. 84-89.
