Научная статья на тему 'ЭКОЛОГИЧЕСКИЙ МОНИТОРИНГ КАК СРЕДСТВО ОБЕСПЕЧЕНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ ЖИВОТНЫХ И ИХ ПРОДУКЦИИ НА ПРЕДПРИЯТИЯХ СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА'

ЭКОЛОГИЧЕСКИЙ МОНИТОРИНГ КАК СРЕДСТВО ОБЕСПЕЧЕНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ ЖИВОТНЫХ И ИХ ПРОДУКЦИИ НА ПРЕДПРИЯТИЯХ СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА Текст научной статьи по специальности «Животноводство и молочное дело»

CC BY
151
32
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ / МОНИТОРИНГ / ТЯЖЕЛЫЕ МЕТАЛЛЫ / ТОКСИНЫ / ПЕСТИЦИДЫ / ЖИВОТНЫЕ / СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ ПРОДУКЦИЯ

Аннотация научной статьи по животноводству и молочному делу, автор научной работы — Шумилова Виктория Валентиновна

В статье обсуждаются наиболее важные в настоящее время аспекты экологического мониторинга, осуществляемого с целью предотвращения отравления и хронической интоксикации токсичными элементами и веществами сельскохозяйственных животных. Обеспечение токсикологической безопасности поголовья скота, свиней, птиц и других животных служит сохранению их здоровья, воспроизводства и продуктивности. Благополучие животных позволяет производить безопасные продукты питания и сохранять здоровье человека.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по животноводству и молочному делу , автор научной работы — Шумилова Виктория Валентиновна

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

ENVIRONMENTAL MONITORING AS A WAY OF ENSURING THE SAFETY OF ANIMALS AND THEIR PRODUCTS AT AGRICULTURAL FACILITIES

The article discusses the currently most important aspects of environmental monitoring carried out in order to prevent poisoning and chronic intoxication with toxic elements and substances of farm animals. Ensuring the toxicological safety of livestock, pigs, birds and other animals serves to preserve their health, reproduction and productivity. Animal welfare allows us to produce safe food and maintain human health.

Текст научной работы на тему «ЭКОЛОГИЧЕСКИЙ МОНИТОРИНГ КАК СРЕДСТВО ОБЕСПЕЧЕНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ ЖИВОТНЫХ И ИХ ПРОДУКЦИИ НА ПРЕДПРИЯТИЯХ СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА»

На основе принятых технологических подходов обоснован выбор молочного и дикорастущего растительного сырья в виде черемши и лимонника китайского, обеспечивающих разработанному продукту функционально-специализированную направленность.

При этом, наличие органических кислот в значительном количестве в лимоннике китайском позволяет проводить термокислотную коагуляцию белков молока оригинальным способом.

Установленный сравнительный биохимический состав показал, что наличие в разработанном продукте витаминного комплекса обеспечивает ему функциональные эффекты класса Б и В, согласно национальному стандарту, а присутствие лигнанов -специализированную направленность.

Список литературы:

1. ГОСТ Р 52349-2005 Продукты пищевые функциональные. Термины и определения. - М.: Стандартинформ, 2005. - 3 с.

2. ГОСТ Р 54059-2010 Ингредиенты пищевые функциональные. Классификация и общие требования. - М.: Стандартинформ, 2011. - 8 с.

3. Шабров А.В., Дадали В.А., Макаров В.Г. Биотехнологические основы действия микронутриентов пищи. - М. - 2003. -108 с.

4. Козлов С.Г. Исследование и разработка сывороточных гелеобразных продуктов с использованием растительного сырья / автореферат дисс. докт. техн наук. - Кемерово. -2008. - 40 с.

5. Кротова, И.В. Исследование химического состава плодов лимонника китайского // Химия растительного сырья. - № 4. - 1999. - С. 131-133.

M Z

I РАЗДЕЛ. БИОЛОГИЯ И БИОТЕХНОЛОГИИ

УДК 591.5

Шумилова Виктория Валентиновна,

Московский государственный областной университет, г. Москва Shumilova Viktoriya Valentinovna, Moscow Region State University, Moscow

ЭКОЛОГИЧЕСКИЙ МОНИТОРИНГ КАК СРЕДСТВО ОБЕСПЕЧЕНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ ЖИВОТНЫХ И ИХ ПРОДУКЦИИ НА ПРЕДПРИЯТИЯХ СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА ENVIRONMENTAL MONITORING AS A WAY OF ENSURING THE SAFETY OF ANIMALS AND THEIR PRODUCTS AT AGRICULTURAL FACILITIES

Аннотация: в статье обсуждаются наиболее важные в настоящее время аспекты экологического мониторинга, осуществляемого с целью предотвращения отравления и хронической интоксикации токсичными элементами и веществами сельскохозяйственных животных. Обеспечение токсикологической безопасности поголовья скота, свиней, птиц и других животных служит сохранению их здоровья, воспроизводства и продуктивности. Благополучие животных позволяет производить безопасные продукты питания и сохранять здоровье человека.

Abstract: the article discusses the currently most important aspects of environmental monitoring carried out in order to prevent poisoning and chronic intoxication with toxic elements and substances of farm animals. Ensuring the toxicological safety of livestock, pigs, birds and other animals serves to preserve their health, reproduction and productivity. Animal welfare allows us to produce safe food and maintain human health. 14

Ключевые слова: экологическая безопасность, мониторинг, тяжелые металлы, токсины, пестициды, животные, сельскохозяйственная продукция.

Keywords: environmental safety, monitoring, heavy metals, toxins, pesticides, animals, agricultural products.

Проблемы загрязнения окружающей среды в настоящее время приобретают острую актуальность. Важнейшим приоритетом становится обеспечение безопасности поголовья животных в условиях сельскохозяйственных предприятий, а значит и безопасности получаемой продукции - продуктов питания человека. К сожалению, следствием промышленного прогресса и активной хозяйственной деятельности стало глобальное загрязнение биосферных регионов. Возрастающее техногенное загрязнение атмосферного воздуха, поверхностных вод, почвенного покрова сопровождается контаминацией токсикантами всех составляющий экосистем. В питьевые источники и корма животных попадает множество различных токсинов, пестицидов, тяжелых металлов (ТМ) и радионуклидов. Названные агенты вызывают множественные нарушения нормальных физиологических процессов в организме животных и обладают кумулятивными свойствами и способностью преодолевать естественные биологические барьеры. В первую очередь страдает здоровье животных, помимо острых отравлений и падежа, происходит хроническая интоксикация, в результате которой падают темпы роста молодняка, ухудшается репродуктивная функция, сокращается продуктивность. Следом продукты питания, полученные от таких животных, отрицательно влияют на состояние здоровья человека, они становятся причиной пищевых отравлений и развития отдаленных негативных последствий. Мониторинг токсических веществ в системе «почва-растение-животное» первостепенно важен для предупреждения их попадания в пищу человека [1, 2, 3].

Экологический мониторинг объектов окружающей среды пастбищных и заготовительных зон охватывает все почвы, источники воды, используемые в питании животных растения и корма, мясное, молочное, яичное и другое сырье, получаемое от животных. В образцах исследуют наличие и концентрацию токсичных элементов, пестицидов и их метаболитов, нитратов, нитритов и микотоксинов. Экологами и смежными специалистами для оценки загрязнения природных экосистем и агроценозов применяются гигиенические нормативы, к которым относится предельно допустимая концентрация (ПДК) загрязняющего вещества или химического элемента, их ориентировочно допустимая концентрация (ОДК). В оценке безопасности кормов и животноводческой продукции ветеринарно-санитарной экспертизой используются ветеринарный и санитарные правила и нормы (СанПиН) [2, 4]. Используемые системы оценки имеют недостатки, т.к. определенные для соответствующего источника нормативы не учитывают одновременного поступления опасного вещества различными путями и единовременного воздействия нескольких токсичных веществ. Последнее наиболее соответствует реальным условиям загрязнения, а эффект комбинированного воздействия токсикантов чаще всего превышает эффект при суммировании изолированного воздействия.

Ведущее место в ряде наиболее опасных для животных и человека токсикантов отводится тяжелым металлам. Данная группа элементов использует транспортные системы организма, в норме предназначенные для макро и микроэлементов, и быстро распространяется по тканям и органам. Тяжелые металлы обладают тропностью, и органами-мишенями часто служат нервная система, печень, почки, костная ткань. Токсическое действие ТМ объясняется сложными биохимическими механизмами. Их относят к группе тиоловых ядов, блокирующих сульфгидрильные (-SH) группы белковых молекул при низкой концентрации металла. При росте концентрации металла происходит блокировка других функциональных групп: аминных (-NH2), карбоксильных (-COOH) и др. Происходит нарушение функций структурных белков и инактивация обширного ряда ферментов, в том числе, участвующих в процессах дыхания. Тяжелые металлы вытеснят металлы с переменной валентностью, которые затем включаются в реакцию Фентона с образованием крайне токсичных активных форм кислорода, и интоксикация усугубляется воздействием интенсивного свободнорадикального окисления. Основную угрозу представляют свинец, ртуть, кадмий, никель, цинк, медь и металлоид мышьяк [5, 6].

Кадмий - один из самых вредных и токсичных тяжелых металлов, элемент -выраженный мутаген и канцероген, при отравлении животных обнаруживается в молоке. Так же опасен свинец, его действие сказывается преимущественно на нервной и сосудистой системах и гематологических показателях. Кобальт является незаменимым для жизнедеятельности микроэлементом, но в высоких концентрациях нарушает деятельность нервной системы и щитовидной железы. Избыток цинка провоцирует мутации, вступает в конкурентные взаимоотношения с другими химическими элементами в организме. Ионы меди активно реагируют с аминокислотами и белками с образованием устойчивых комплексов, изменяя нормальную проницаемость митохондрий. Ртуть в виде метилртути легко проникает сквозь гематоэнцефалический и фетоплацентарный барьеры, повреждая ЦНС и нарушая развитие плода [5, 7, 8]. Сильным канцерогеном и токсикантом, поражающим нервную систему, является мышьяк. С хронической интоксикацией связаны случаи рака кожи, желудочно-кишечного тракта, лимфатической системы и системы кроветворения [9, 10].

Содержание тяжелых металлов выступает важнейшим критерием качества и безопасности почв. Показателем антропогенного загрязнения почвенного покрова выступает отношения уровня в них ТМ к их фоновому уровню. Такая оценка часто применяется в практической работе и именуется коэффициентом концентрации. На практике также используется отношение подвижных форм металла к его валовому содержанию в почве. Оценка загрязнения только по валовой форме элемента способна давать неверные представления о степени экологической безопасности. На фоне активной деятельности водных и почвенных микроорганизмов, изменения pH и концентрации в среде органического вещества возможен сильный рост концентрации подвижных форм тяжелых металлов. Для анализа миграции токсикантов вдоль пищевой цепи часто используется коэффициент накопления, отражающий степень перехода элемента от одного ее звена к последующему [11, 12].

Сильную опасность для животных представляют продуцируемые грибами рода Aspergillus афлатоксины, особенно афлатоксин Bi. Грибы паразитируют на загрязненных кормах во время длительного хранения. При скармливании животным загрязненных кормов афлатоксин может встречаться в мясной продукции. Чаще всего наличие афлатоксина обнаруживается в мясе в весенний период. Известно, что суммарное воздействие нескольких тяжелых металлов и афлатоксинов, в отдельности не превышающих ПДК, приводят к скрытому токсикозу у животных с неясными клиническими признаками. Поэтому настоятельно рекомендуется систематически оценивать зерновые корма, жмыхи, шроты и комбикорма на содержание афлатоксинов, зеараленола, дезоксиноваленола, микотоксинов НТ-2 и Т-2 [13].

Насущной проблемой экологического благополучия агроценозов становится использование пестицидов. Большинство веществ данной группы чрезвычайно опасны, поскольку при сохранении опасности остаются в окружающей среде в течение длительного времени, имеют длительный период разложения. Пестициды способны распространяться на большие расстояния, создавая обширные зоны загрязнения, границы которых удалены на сотни километров от места обработки. Как и тяжелые металлы пестициды обладают свойством накапливаться в тканях растений и животных, к последним они попадают вместе с водой, пищей и атмосферным воздухом. Превышение фонового уровня в некоторых тканях может доходить до 70000 раз, а обнаруживаться пестициды могут в живых организмах на значительном удалении от места применения. Употребления загрязненных пестицидами пищевых продуктов в долгосрочной перспективе несет серьезную угрозу здоровью населения. Общеупотребимыми параметрами оценки экологического воздействия пестицидов являются следующие их характеристики: степень токсичности при различных путях поступления в организм, скорость распада и потери токсичности во внешней среде, метаболизм в организме животных и кумулятивная способность [14, 15, 16].

Использование пестицидов нуждается в строгом контроле, для которого используются аналитические тесты, определяющие микроконцентрации агрохимикатов в кормовом сырье и сельскохозяйственной продукции. Переработка и захоронение регулируются

соответствующими нормами СНиП и СанПиН, распространен биологический способ утилизации при низкой концентрации токсиканта в среде с использованием микроорганизмов [14, 15].

Для снижения загрязнения животноводческой продукции остатками пестицидов рекомендуется исключать обработку полей пестицидами в профилактических целях и строго следовать регламентам химической защиты растений. Требуется максимально сокращать кратность использования пестицидов или полностью исключать их, заменяя на биологические средства защиты или агротехнические приемы. В экологичном выращивании растений следует использовать обработку иммуноиндукторами: гуматами калия и натрия, СИЛК. Недопустимо появление в окружающей среде патогенной микрофлоры и нарушение природного микробиоценоза почв в результате применения удобрений, цист патогенных простейших, жизнеспособных яиц гельминтов и других опасных биологических агентов [13, 15, 17]. Важной частью экологического мониторинга является надзор за соблюдением животноводческими хозяйствами природоохранных требований по работе с пометом, навозом, удобрениями и пестицидами. Несоблюдение норм влечет загрязнение почвы, поверхностных и подземных вод, органическими соединениями цинка, меди и других металлов, соединениями азота, а также распространение инфекционных и паразитарных болезней [18, 19].

Осуществление контроля качества природной среды и кормовых источников должно поддерживаться соответствующей базой: системами мониторинга воздуха, почв и вод, опытными полигонами для апробации экологического воздействия новых агрохимических технологий и технических средств, сертификационными центрами, приборным обеспечением [20].

Выводы. Растущее загрязнение окружающей среды отрицательно отражается на безопасности растительных кормов, используемых при выращивании животных и птицы, получаемая от них продукция может содержать значительные количества токсинов и опасных химических элементов. В связи с представленными сведениями рекомендуется постоянно дополнять и совершенствовать контроль экологической ситуации в сырьевых зонах сельскохозяйственного производства.

Список литературы:

1. Aвдиенко В.В., Головко Е.Н., Забашта Н.Н. Экологический мониторинг объектов окружающей среды предприятий-поставщиков мясного сырья для детского и функционального питания // Современные аспекты производства и переработки сельскохозяйственной продукции. Сборник статей по материалам III научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых, посвященной 95-летию Кубанского государственного аграрного университета. 2017. - С. 256-265.

2. Горлов И., Шикунов В., Молосова Н. Новые подходы в обеспечении экологической безопасности агропромышленного производства // Молочное и мясное скотоводство. 2012. № 7. - С. 21-24.

3. Рыльникова М.В., Радченко Д.Н., Цупкина М.В., Сафонов ВА. Исследование экологического воздействия новотроицкого хвостохранилища на растительный покров и живые организмы // Известия Тульского государственного университета. Науки о Земле. 2020. № 1. - С. 1G8-12G.

4. Safonov V. Assessment of heavy metals in milk produced by black-and-white Holstein cows from Moscow // Current Research in Nutrition and Food Science. 2G2G. Vol. G8, No. 8 (2). -P. 41G-415.

5. Тагиров Х.Х., Aдриянова Э.М. Экологический мониторинг молока и молочных продуктов // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2GG8. Т. 4. №. 20-1. - С. 5G-52.

6. Ventsova I., Safonov V. The role of oxidative stress during pregnancy on obstetric pathology development in high-yielding dairy cows // American Journal of Animal and Veterinary Sciences. 2G21. Vol. 16. № 1. - P. 7-14.

7. Ефимова Н.В., Коваль П.В., Рукавишников В.С., Безгодов И.В. Проблемы, связанные с загрязнением ртутью объектов окружающей среды // Бюллетень ВСНЦ СЩ РАМН. 2005. № 1(39). - С. 127-133.

8. Safonov V.A., Danilova V.N., Ermakov V.V., Vorobyov V.I. Mercury and methylmercury in surface waters of arid and humid regions, and the role of humic acids in mercury migration // PERIÓDICO TCHÉ QUÍMICA. 2019 Vol. 16 N. 31. - С. 892-902.

9. Башкин В.Н., Галиулин Р.В., Галиулина Р.А. Канцерогенный риск загрязнения мышьяком водных экосистем // Региональная экологическая безопасность. Проблемы анализа риска. 2016. Т. 13. № 3. - С. 26-29.

10. Самбурова М.А., Сафонов В.А. Накопление тяжелых металлов растениями и животными Новотроицкого хвостохранилища // Исследование живой природы Кыргызстана. 2021. № 1. - С. 62-64.

11. Фирсов С. А., Баранова Т. Л., Фирсов С. С. Экологический мониторинг безопасности почв по содержанию тяжелых металлов // Агрохимический вестник. 2014. №. 3.

12. Ермаков В.В., Самохин В.Т., Алексеева С.А., Дегтярев А.И., Кречетова Е.В., Карпова Е.А., Сафонов В.А. и др. Биогеохимия - фундаментальная основа технологий коррекции элементозов // Микроэлементы в медицине. 2004. Т.5. Вып.4. - С. 55-56.

13. Забашта С.Н., Забашта Н.Н., Головко Е.Н. Экологический статус предприятий-поставщиков мясного сырья для детского и функционального питания // Сборник научных трудов. Ответственный редактор Забашта С.Н., научный редактор Мыринова М.Ю. КРИА ДпО ФГБОУ ВО, Кубанский ГАУ имени И.Т. Трубилина. Краснодар, 2017. - С. 53-63.

14. Караченцова А.Н., Пономарев А.Я. Проблемные вопросы обеспечения экологической безопасности при утилизации хлорорганических пестицидов // Модели, системы, сети в экономике, технике, природе и обществе. 2014. №. 4 (12). - С. 208-213.

15. Слепенкова О.А. Обеспечение экологической безопасности в области обращения с пестицидами и агрохимикатами // Вестник Волжского университета им. ВН Татищева. 2010. №. 74. - С. 27-33.

16. Дрожжина Н.А., Гурова А.И., Максименко Л.В., Башкиров А.А. К оценке экологической безопасности пестицидов ряда фенилмочевин при применении в сельском хозяйстве // Вестник РУДН. Сер. Экология и безопасность жизнедеятельности. 2004. № 1 (10). - С. 47-53.

17. Слепенкова О.А. Правовое регулирование экономического механизма охраны окружающей среды // Аграрное и земельное право. 2014. № 2 (110). - С. 70-73.

18. Афанасьев В.Н., Козлова Н.П., Афанасьев А.В. Снижение негативного влияния машинных технологий в сельском хозяйстве на состояние окружающей среды // Сборник научных трудов. ГНУ СЗНИИМЭСХ Россельхозакадемии. 2013. Вып. 84. - С. 133-141.

19. Нежданов А.Г., Шабунин С.В., Сафонов В.А., Маланыч Е.В. Системное решение проблемы сохранения репродуктивного потенциала молочного скота в условиях промышленных технологий его эксплуатации // Аграрная наука - сельскохозяйственному производству Сибири, Казахстана, Монголии, Беларуси и Болгарии. Сборник научных докладов XX Международной научно-практической конференции. 2017. - С. 260-262.

20. Афанасьев В.Н., Максимов Д.А., Афанасьев А.В. Концепция развития системы экологической безопасности сельхозпроизводства // Достижения науки и техники АПК.

С. 5-7.

2007. № 10. - С. 40-42.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.