Разработка способа оценки и коррекции элементного статуса лошадей: справочные интервалы содержания химических элементов в волосах с гривы

Калашников Валерий Васильевич; Зайцев Александр Михайлович; Атрощенко Михаил Михайлович; Мирошников Сергей Александрович; Завьялов Олег Александрович; Фролов Алексей Николаевич; Курилкина Марина Яковлевна

40 Биоэлементология в животноводстве и кормопроизводстве

DOI: 10.33284/2658-3135-102-1-40 УДК 636.1:577.17(470.6)

Разработка способа оценки и коррекции элементного статуса лошадей: справочные интервалы содержания химических элементов в волосах с гривы

В.В. Калашников1, А.М. Зайцев1, М.М. Атрощенко1, С.А. Мирошников23, О.А. Завьялов2,

А.Н. Фролов2, М.Я. Курилкина2

1 ФГБНУ «Всероссийский научно-исследовательский институт коневодства»

2 ФГБНУ «Федеральный научный центр биологических систем и агротехнологий Российской академии наук»

3 ФГБОУ ВО «Оренбургский государственный университет»

Аннотация. Настоящее исследование является попыткой установить границы референтных интервалов содержания химических элементов в волосах английской чистокровной верховой породы лошадей, разводимых в определённой биогеохимической провинции. Образцы волос отобра-лись с участка гривы в области проекции первого шейного позвонка. Элементный состав волос определялся по 12 эссенциальным (Co, Cr, Cu, Fe, I, Mn, Se, Zn, Li, Ni, Si, V) и 8 токсичным (Al, As, Cd, B, Pb, Sn, Sr, Hg) элементам методами атомно-эмиссионной и масс-спектрометрии (АЭС-ИСП и МС-ИСП). Статистический анализ результатов проводился при помощи пакета программ «Statistica 10.0» («Stat Soft Inc.», США). Статистическое сравнение результатов проводилось с использованием критерия Манна-Уитни. Образцы волос отбирались от клинически здоровых лошадей английской чистокровной верховой породы лошадей, разводимых в условиях биогеохимической провинции Северного Кавказа. Установлено, что элементный состав волос жеребцов и кобыл различался по содержанию эссенциальных (Co, Fe, Mn, Li, V) и токсичных (As, Hg) элементов. Рассчитаны справочные интервалы содержания основных эссенциальных и токсичных элементов в волосах с гривы, в том числе в соответствии с рекомендациями Американского общества ветеринарной клинической патологии (American Society for Veterinary Clinical Pathology Quality Assurance and Laboratory Standard Guidelines). Полученные данные могут быть использованы в качестве эталонных значений при оценке заболеваний и качества питания лошадей.

Ключевые слова: лошадь, английская чистокровная верховая порода, элементный статус, волос, эссенциальные и токсичные элементы, справочные интервалы.

UDC 636.1:577.17(470.6)

Development of a method for assessment and correction of elemental status of horses: reference intervals for the content of chemical elements in hair of mane

V.V. Kalashnikov1, A.M. Zaytsev1, M.M. Atroshchenko1, S.A. Miroshnikov23, O.A. Zavyalov2,

A.N. Frolov2, M.Ya. Kurilkina2

1FSBSI «All-Russian Research Institute of Horse Breeding»

2FSBSI «Federal Research Center for Biological Systems and Agrotechnologies of the Russian Academy of Sciences» 3FSBEIHE «Orenburg State University»

Summary. The present study is an attempt to establish the boundaries of reference intervals of the content of chemical elements in hair of Thoroughbred horses bred in a certain biogeochemical province. Hair samples were taken from the area of mane in the area of projection of the first cervical vertebra. The elemental composition of hair was determined according to 12 essential (Co, Cr, Cu, Fe, I, Mn, Se, Zn, Li, Ni, Si, V) and 8 toxic (Al, As, Cd, B, Pb, Sn, Sr, Hg) elements by atomic emission and mass spectrometry (AES-ICP and MS-ICP). Statistical analysis of results was carried out using Statistica 10.0 software package (Stat Soft Inc., USA). Statistical comparison of results was carried out using Mann-Whitney test. Hair

Биоэлементология в животноводстве и кормопроизводстве 41

samples were taken from clinically healthy Thoroughbred horses bred in the biogeochemical province of the North Caucasus. It was established that the elemental composition of hair of male horses and mares differed in the content of essential (Co, Fe, Mn, Li, V) and toxic (As, Hg) elements. Reference intervals of the content of the main essential and toxic elements in the hair of mane were calculated, including in accordance with the recommendations of the American Society for Veterinary Clinical Pathology (American Society for Veterinary Clinical Pathology Quality Assurance and Laboratory Standard Guidelines). The data obtained can be used as reference values in assessing diseases and the quality of nutrition of horses.

Key words: horse, thoroughbred horses, elemental status, hair, essential and toxic elements, reference intervals.

Введение.

Проблема оценки и интерпретации данных содержания химических элементов в биосубстратах человека и животных представляет интерес для широкого круга специалистов в различных областях знаний. Причём наибольший задел по данной проблеме сформирован в медицине. Одно из первых исследований и банк данных появились в Великобритании в 1965 г. на базе SEL (Stable Element Laboratory, Sutton, Surrey), созданной по решению национального совета по радиационной защите. В последующем исследования получили дальнейшее развитие в странах Евросоюза - Италии (1990), Великобритании, Дании, Бельгии (1994) и др., Чехии и Словакии (1995) для цельной крови, плазмы крови и мочи [1, 2]. С 1980 по 1989 гг. рабочая группа учёных-экспертов из США, Бельгии, Австрии под патронажем Гарвардского университета (США) и МАГАТЭ подготовила отчёт об исследованиях, которые необходимы для получения данных о минеральном составе тканей организма человека, ставший методической основой для контроля за элементным статусом популяций [3]. Технологии выявления и профилактики элементозов получили дальнейшее развитие с появлением высокоточных аналитических методов изучения элементного состава биосубстратов и формирования физиологических норм содержания элементов в биосубстратах [4].

В последние годы исследования накопления химических элементов в биосубстратах человека с установлением фоновых уровней содержания химических элементов ведутся в Китае, Японии, Иране, Германии и ряде других стран. Международная рабочая группа, включающая специалистов различных областей, представителей FDA США и МАГАТЭ в течение 9 лет разрабатывала методологическую основу для создания TEDB (Tissue Element Data Bank), который должен обеспечивать правительства и международные органы данными мониторинга изменений в элементном статусе референтных популяционных групп. Значительный объём знаний по элементному профилю населения в связи с состоянием здоровья и экологической ситуацией накоплен в России. Так, только в 2009-2013 гг. в Российской Федерации проведено комплексное аналитическое исследование элементного статуса 65000 человек [5].

Успехи, достигнутые в животноводстве, значительно скромнее, что в том числе определяется недостаточностью информационных ресурсов о физиологических нормах концентрации химических элементов в биосубстратах животных. Это в полной мере относится к лошадям.

Между тем патологические процессы, вызванные дефицитом, избытком или дисбалансом микроэлементов, представляют серьёзную угрозу для здоровья и продуктивных качеств лошадей [6-8].

В связи с этим возникает необходимость проведения комплексных исследований, направленных на разработку систем оценки уровня поступления химических элементов в организм лошади. Одним из методов массового скрининга и контроля за влиянием факторов окружающей среды на организм человека и животных является многоэлементный анализ волос (шерсти).

Исследования показали, что элементный состав волос информативен для оценки обменных пулов химических элементов в организме лошадей [9]. Ранее в научной литературе описаны факты информативности волос с гривы лошадей в качестве индикатора статуса макроэлементов (кальция и фосфора) [10, 11] и микроэлементов (медь, молибден, цинк, селен и железо) [12-15]. Однако анализ элементного состава волос необходимо производить не столько для оценки обеспеченности

42 Биоэлементология в животноводстве и кормопроизводстве

животного жизненно необходимыми элементами, но и для определения содержания токсичных элементов. Проведённые исследования показали, что минеральный состав волос с гривы лошадей достоверно коррелирует с содержанием токсичных элементов в крови [16]. Деструктивное влияние токсических элементов на здоровье и продуктивность животных хорошо изучено [17]. Это было также показано на примере спортивных лошадей [18, 19].

Особенно ценно это сегодня в условиях значительного антропогенного загрязнения окружающей среды [20, 21]. В этом контексте элементный анализ волос лошадей может быть применён для экологического мониторинга в зонах с высокими уровнями тяжёлых металлов в окружающей среде, в том числе вблизи промышленных производств [22], оживлённых автомагистралей [23, 24], крупных мегаполисов в районах, загрязнённых сбросами сточных вод [25].

Существующий алгоритм выявления и коррекции элементозов человека по составу волос основывается на исследовании высокоточными методами мультиэлементного состава биосубстратов человека с последующим сравнением полученных данных с «физиологическими нормами» содержания веществ. Принципиальной важностью метода является индивидуальный подход в изучении элементного статуса [26, 27].

Химическое исследование волосяного покрова лошадей ещё не приобрело широкого распространения в практике. По этой причине информация для сравнительной оценки содержания микроэлементов в волосе довольно незначительна, её следует накапливать для мониторинга и предупреждения заболеваний [28].

Цель исследования.

Попытка установить границы референтных интервалов [29] содержания химических элементов в волосах английской чистокровной верховой породы лошадей, разводимых в биогеохимической провинции Северного Кавказа.

Материалы и методы исследования.

Объект исследования. Клинически здоровые жеребцы и кобылы английской чистокровной верховой породы лошадей. Возраст - 3-7 лет.

Обслуживание животных и экспериментальные исследования были выполнены в соответствии с инструкциями и рекомендациями Russian Regulations, 1987 (Order No.755 on 12.08.1977 the USSR Ministry of Health) and «The Guide for Care and Use of Laboratory Animals (National Academy Press Washington, D.C. 1996)». При выполнении исследований были предприняты усилия, чтобы свести к минимуму страдания животных и уменьшения количества используемых образцов.

Схема эксперимента. Образцы волос отбирались у жеребцов (n=190) и кобыл (n=94) английской чистокровной верховой породы лошадей, разводимых в условиях биогеохимической провинции Северного Кавказа (Республики Кабардино-Балкария и Дагестан, Краснодарский и Ставропольский края). Период отбора образцов - 2017-2018 гг.

Образцы волос массой не менее 0,4 г отбирались с участка гривы в области проекции первого шейного позвонка. Для отбора образцов применялись ножницы из нержавеющей стали, которые предварительно обрабатывались этиловым спиртом. Для анализа отбиралась проксимальная часть волос длиной 15 мм от корня [30]. Цвет волос - чёрный.

Все животные содержались на аналогичной диете в соответствии с половозрастной группой в течение всех периодов. Содержание макро- и микроэлементов в рационе в целом соответствовало требованиям Государственного сельскохозяйственного комитета СССР и Национального научно-исследовательского совета США [31].

Элементный состав волос определялся по 12 эссенциальным (Co, Cr, Cu, Fe, I, Mn, Se, Zn, Li, Ni, Si, V) и 8 токсичным (Al, As, Cd, B, Pb, Sn, Sr, Hg) элементам методами атомно-эмиссионной и масс-спектрометрии (АЭС-ИСП и МС-ИСП).

Биоэлементология в животноводстве и кормопроизводстве 43

Оборудование и технические средства. Исследования образцов проводили в Испытательной лаборатории АНО «Центр биотической медицины» (Registration Certificate of ISO 9001:2000, Number 4017 - 5.04.06; г. Москва, Россия). Озоление биосубстратов проводили с использованием микроволновой системы разложения MD-2000 (США). Оценка содержания элементов в полученной золе осуществлялась с использованием масс-спектрометра Elan 9000 («Perkin Elmer», США) и атомно-эмиссионного спектрометра Optima 2000 V («Perkin Elmer», США).

Статистическая обработка. Статистический анализ результатов проводился при помощи пакета программ «Statistica 10.0» («Stat Soft Inc.», США). Статистическое сравнение результатов проводилось с использованием критерия Манна-Уитни.

Результаты исследования.

Фактические различия между жеребцами и кобылами по концентрации эссенциальных и токсичных элементов представлены в таблице 1.

Таблица 1. Содержание эссенциальных и токсичных элементов в волосах с гривы жеребцов и кобыл английской чистокровной верховой породы лошадей, мг/г

Элемент Жеребцы (n=190) Кобылы (n=94)

Эссенциальные элементы

Co 0,025±0,031 0,061±0,075***

Cr 0,129±0,141 0,22±0,191***

Cu 5,63±0,82 5,58±1,24

Fe 51,8±91,9 136,3±182,1***

I 0,787±1,51 0,883±1,87

Mn 2,22±3,72 5,12±6,14***

Se 0,45±0,139 0,43±0,164

Zn 132,0±17,84 124,6±20,53**

Li 0,078±0,078 0,201±0,342***

Ni 0,175±0,185 0,272±0,216***

Si 10,94±7,76 13,53±10,14*

V 0,063±0,104 0,187±0,261***

Токсичные элементы

Al 24,4±49,73 76,0±33,9***

As 0,024±0,024 0,051±0,052***

Cd 0,009±0,012 0,013±0,021

B 3,37±4,38 2,62±1,62

Pb 0,104±0,198 0,144±0,131***

Sn 0,059±0,367 0,032±0,041*

Sr 3,03±1,64 4,8±3,04***

Hg 0,004±0,004 0,006±0,006***

Примечание: данные представлены как среднее ± SD; разница считается значимой при P<0,05 в соответствии с тестом Mann-Whitney U

* - Р<0,05, ** - Р<0,01, *** - Р<0,001

Элементный состав шерсти сравниваемых групп различался по содержанию ряда химических элементов (рис. 1).

Наиболее значимые отличия были установлены для эссенциальных элементов: Со, Бе, Мп, Ы, V; токсичных: Л8 и Ий, причём по некоторым перечисленным элементам относительная разница отмечалась на уровне 100 % и более.

44

Биоэлементология в животноводстве и кормопроизводстве

250 200 150 100 50 0 -50 -100

I'

. I I

11111

Sn B Zn Se Cu I Si Pb Cd Hg N Sr Cr As Mn ^ Li Fe V Al

Химические элементы

Рис. 1 - Элементный профиль жеребцов английской чистокровной верховой породы лошадей относительно кобыл, установленный по элементному составу (мг/г) волос с гривы, %

В связи с тем, что средние значения концентраций основных эссенциальных и токсичных элементов в волосах с гривы жеребцов и кобыл достоверно отличались по целому ряду элементов, референтные интервалы рассчитывались раздельно по полу (табл. 2, 3).

Таблица 2. Концентрация и референтные интервалы эссенциальных и токсичных микроэлементов в волосах с гривы жеребцов английской чистокровной верховой породы лошадей, мг/г

Элемент Медиана (25-75 процентиль) М±8Б Минимум Максимум

Эссенциальные элементы

Со 0,013 (0,01-0,0219) 0,0248±0,0315 0,0053 0,221

Сг 0,089 (0,0597-0,136) 0,129±0,1414 0,02 1,35

Си 5,62 (5,09-6,04) 5,63±0,816 4 10,2

Бе 21,77 (14,94-37,61) 51,85±91,89 8,08 737

I 0,221 (0,0935-0,721) 0,787±1,507 0,0058 9,38

Мп 1,33 (0,927-2,08) 2,22±3,72 0,407 34,6

8е 0,446 (0,359-0,531) 0,451±0,139 0,0899 0,914

2п 130 (121-141) 132±17,84 89,92 198

и 0,05 (0,0257-0,103) 0,0778±0,0785 0,0042 0,45

N1 0,125 (0,0929-0,175) 0,175±0,185 0,05 1,84

8,55 (4,95-16,47) 10,94±7,76 0,048 33,8

V 0,024 (0,0132-0,0575) 0,063±0,104 0,0043 0,794

Токсичные элементы

А1 8,13 (4,49-18,89) 24,39±49,73 1,54 505

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

А8 0,0168 (0,0111-0,025) 0,0244±0,0243 0,0051 0,169

са 0,0052 (0,0031-0,01) 0,0093±0,0119 0,0011 0,102

в 2,12 (1,44-3,16) 3,37±4,38 0,112 25,66

РЬ 0,05 (0,0352-0,0813) 0,104±0,198 0,0101 1,7

8п 0,0141 (0,0068-0,0284) 0,0589±0,367 0,0006 4,99

8г 2,6 (1,89-3,89) 3,03±1,64 0,797 10,58

И8 0,0018 (0,0018-0,0036) 0,0035±0,0042 0 0,0238

Примечание: данные представлены как медианные и 25 и 75 процентильные границы,

а также среднее значение и соответствующее стандартное отклонение (8Б)

Биоэлементология в животноводстве и кормопроизводстве 45

Таблица 3. Концентрация и референтные интервалы эссенциальных и токсичных микроэлементов в волосах с гривы кобыл английской чистокровной верховой породы лошадей, мг/г

Элемент Медиана (25-75 процентиль) M±SD Минимум Максимум

Эссенциальные элементы

Co 0,0231 (0,012-0,0895) 0,0607±0,0747 0,0057 0,374

Cr 0,145 (0,0923-0,304) 0,22±0,191 0,0243 1,11

Cu 5,57 (5,04-6,02) 5,58±1,248 0,76 13,14

Fe 42 (19,91-208) 136,3±182,1 7,73 1054

I 0,395 (0,224-0,859) 0,883±1,87 0,0357 15,56

Mn 2,18 (1,33-7,08) 5,2±6,14 0,562 31,45

Se 0,4460 (0,331-0,539) 0,425±0,164 0,075 0,878

Zn 124,5 (113-137) 124,6±20,53 21,91 171

Li 0,071 (0,0416-0,174) 0,201±0,342 0,0091 2,1

Ni 0,175 (0,116-0,382) 0,272±0,216 0,0649 1,21

Si 11,91 (5,17-20,63) 13,54±10,14 0,048 52,18

V 0,057 (0,0177-0,284) 0,187±0,261 0,005 1,57

Токсичные элементы

Al 21,36 (5,63-119) 76,04±103,9 1,4 558

As 0,0274 (0,0167-0,0697) 0,0513±0,0519 0,0052 0,326

Cd 0,0062 (0,0035-0,0113) 0,0129±0,021 0,0018 0,122

B 2,215 (1,46-3,59) 2,62±1,6160 0,247 8,32

Pb 0,0824 (0,0552-0,192) 0,144±0,131 0,0177 0,623

Sn 0,0182 (0,0104-0,0319) 0,032±0,0414 0,00019 0,301

Sr 4,26 (2,56-5,79) 4,8±3,04 1,28 16

Hg 0,0052 (0,0018-0,0091) 0,0064±0,006 0 0,035

Примечание: данные представлены как медианные и 25 и 75 процентильные границы,

а также среднее значение и соответствующее стандартное отклонение ^Б)

Референтные интервалы содержания основных эссенциальных и токсичных элементов в волосах с гривы лошадей английской чистокровной верховой породы лошадей, рассчитанные в соответствии с рекомендациями Американского общества ветеринарной клинической патологии [29], представлены в таблицах 4 и 5.

Таблица 4. Референтные интервалы содержания эссенциальных и токсичных элементов в волосах с гривы жеребцов английской чистокровной верховой породы лошадей, мг/г

Элемент Референтный интервал Нижний предел 90 % доверительного интервала Верхний предел 90 % доверительного интервала

1 2 3 4

Эссенциальные элементы

Co 0,006-0,112 0,005-0,008 0,102-0,154

Cr 0,026-0,40 0,02-0,035 0,319-0,52

Cu 4,29-6,78 4,0-4,52 6,65-7,23

Fe 9,99-268,2 9,09-10,32 242-299

I 0,02-3,87 0,015-0,029 2,52-4,82

46 Биоэлементология в животноводстве и кормопроизводстве

Продолжение 4 таблицы

1 2 3 4

Мп 0,48-9,35 0,407-0,585 5,66-12,67

8е 0,127-0,732 0,09-0,251 0,664-0,771

2п 100,7-170,8 89,9-105 160-181

и 0,01-0,31 0,008-0,013 0,283-0,374

N1 0,054-0,464 0,05-0,064 0,398-0,639

0,532-29,18 0,048-0,821 25,35-29,77

V 0,007-0,328 0,005-0,008 0,268-0,404

Токсичные элементы

А1 2,23-136,0 1,54-2,44 105-151

А8 0,006-0,099 0,005-0,007 0,07-0,118

са 0,002-0,03 0,0015-0,002 0,025-0,045

в 0,464-18,9 0,349-0,53 12,39-21,52

РЬ 0,016-0,5 0,015-0,02 0,294-0,796

8п 0,0016-0,2 0,0006-0,0025 0,125-0,446

8г 0,926-7,02 0,797-1,05 6,34-8,57

И8 0,0018-0,016 0-0,0018 0,012-0,019

Таблица 5. Референтные интервалы содержания эссенциальных и токсичных

элементов в волосах с гривы кобыл английской чистокровной верховой породы лошадей, мг/г

Нижний предел 90 % Верхний предел

Элемент Референтный интервал доверительного интер- 90 % доверитель-

вала ного интервала

Эссенциальные элементы

Со 0,0062-0,173 0,0057-0,008 0,139-0,175

Сг 0,0263-0,665 0,024-0,036 0,56-0,706

Си 4,06-7,88 3,31-4,17 6,69-8,83

Бе 9,46-591,7 8,76-11,4 451-656

I 0,079-3,47 0,054-0,088 2,09-4,49

Мп 0,613-14,6 0,562-0,966 12,01-17,68

8е 0,077-0,71 0,075-0,119 0,618-0,768

2п 93,95-166,7 82,06-101,0 153-171

и 0,012-1,02 0,01-0,015 0,713-1,22

N1 0,075-0,653 0,074-0,09 0,538-0,71

81 1,59-30,1 1,17-2,29 24,49-32,02

V 0,0052-0,823 0,005-0,008 0,685-0,929

Токсичные элементы

А1 1,72-192,7 1,67-2,23 174-203

А8 0,0066-0,181 0,005-0,012 0,13-0,183

Са 0,002-0,054 0,0018-0,0024 0,025-0,059

в 0,512-5,96 0,496-0,704 5,3-6,37

РЬ 0,023-0,436 0,0228-0,029 0,405-0,443

8п 0,0017-0,133 0,00095-0,0055 0,091-0,146

8г 1,33-13,49 1,28-1,62 9,5-14,18

И8 0,0018-0,02 0-0,0018 0,017-0,023

Биоэлементология в животноводстве и кормопроизводстве 47

Обсуждение полученных результатов.

Референтные интервалы являются одним из основных инструментов для интерпретации результатов лабораторных исследований, они продолжают оставаться активной областью исследований [32] и лежат в основе практической работы в клинических лабораториях [33].

Настоящее исследование представляет собой попытку оценить границы контрольных интервалов для содержания химических элементов в волосах с гривы английской чистокровной верховой породы лошадей в соответствии с рекомендациями Американского общества ветеринарной клинической патологии [29]. Однако можно оспорить данный метод, так как прямых указаний к его использованию при расчёте эталонных интервалов нет.

Обращаясь к данным, накопленным в медицине, можно констатировать, что физиологически «нормальный» диапазон уровней химических элементов также может быть рассчитан как интервал между 25-м и 75-м процентилями, полученными из репрезентативной выборки. Применимость этого подхода подтверждена амбулаторной практикой АНО «Центр биотической медицины» (г. Москва, Россия), о чём свидетельствует число посещений [34].

Также принципиально важными в этом отношении являются результаты по индивидуальной оценке элементного профиля лошадей, демонстрирующие связь уровня спортивных достижений и соответствия концентраций элементов в волосах гривы «физиологическим нормам», установленным в пределах 25 и 75 процентилей [19].

В своих исследованиях мы установили факт различий по элементному составу волос гривы лошадей в связи с половой принадлежностью. В частности, кобылы характеризовались содержанием в волосах гривы достоверно большим уровнем Со, Сг, Бе, I, Мп, Ы, N1, 81, V, Л1, Л8, РЬ, 8г, Ий в сравнении с жеребцами. Из эссенциальных элементов исключением являлся только 2п, концентрация которого была выше в волосах жеребцов на 5,9 % (Р<0,01). Объяснить этот факт можно различным уровнем минерального питания кобыл и жеребцов [35]. В нашем исследовании средний рацион жеребцов по сравнению с кобылами содержал на 28 % больше 2п, при этом жеребцы в составе рациона потребляли меньше Со, Мп и I на 50 %, 25 и на 33 % соответственно. Среди токсичных элементов исключением был 8п, по содержанию которого жеребцы превосходили кобыл на 84 % (Р<0,05). Ранее факт половых различий по накоплению токсичных элементов в волосах с гривы был описан для кадмия. Установлено, что кадмий накапливается в большей степени у жеребцов, чем кобыл [36]. В более поздних исследованиях было отмечено, что закономерности проявления гендерных различий в элементном составе волос лошадей не столь однозначны и их элементный состав не изменяется от пола, возраста и породы. При этом волосы лошадей по концентрациям Вг, С1, К, 8, Р схожи с литературными данными для человеческого волоса [37].

Полученные в нашем опыте контрольные интервалы значительно отличались от ранее опубликованных справочных интервалов для лошадей [18]. Наблюдаемая разница между данными может возникнуть из-за различий биогеохимических провинций [38] разведения. В то же время сравнение лабораторных данных, полученных в различных исследованиях, может быть затруднено из-за различий в способах выборки образцов [39], методах исследования [40, 41], а также цвета волос, кожи [42, 43] и сезонов года [40]. Кроме того, физиологическое состояние (беременность или стадия лактации) могут привести к некоторым изменениям в результатах [44]. В данной популяции животных было недостаточно, чтобы оценить этот фактор.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Выводы.

Полученные данные могут использоваться в качестве контрольных интервалов для оценки заболеваний, нарушений обмена веществ и состояния питания лошадей английской чистокровной верховой породы.

Исследования проводились при поддержке Российского научного фонда (проект № 17-16-01109)

48 Биоэлементология в животноводстве и кормопроизводстве

Литература

1. Cornelis R., Sabbioni E., Van der Venne M.T. Trace element reference values in tissues from inhabitants of the European Community. VII. Review of trace elements in blood, serum and urine of the Belgian population and critical evaluation of their possible use as reference values // Sci Total Environ. 1994. 158(1-3). P. 191-226.

2. Hamilton E.I., Sabbioni E., Van der Venne M.T. Element reference values in tissues from inhabitants of the European Community. VI. Review of elements in blood, plasma and urine and a critical evaluation of reference values for the United Kingdom population // Sci Total Environ. 1994. 158(1-3). P. 165-190.

3. Iyengar G.V. Elemental analysis of biological systems, biological, medical, environmental, compositional and methodological aspects. Boca Raton: CRC Press, 1989. 430 p.

4. Chyla M.A., Zyrnicki W. Determination of metal concentrations in animal hair by the ICP method. Comparison of various washing procedures // Biological Trace Element Research. 2000. 75. P. 187-194.

5. Skalny A.V. Evaluation and correction of elemental status of the population as a perspective direction of national healthcare and environmental monitoring // Trace Elements in Medicine. 2018. 19(1). P. 5-13.

6. Pharmacokinetics of inorganic cobalt and a vitamin B12 supplement in the Thoroughbred horse: Differentiating cobalt abuse from supplementation / L.L. Hillyer, Z. Ridd, S. Fenwick, P. Hincks, S.W. Paine // Equine Veterinary Journal. 2018. May. 50(3). Р. 343-349. doi: 10.1111/evj.12774. Epub 2017 Nov 12.

7. Spontaneous vascular mineralization in the brain of horses / T. Yanai, T. Masegi, K. Ishikawa, H. Sakai, T. Iwasaki, Y. Moritomo, N. Goto // Journal of Veterinary Medical Science. 1996. Jan. 58(1). Р. 35-40.

8. Neustädter L.T., Kamphues J., Ratert C.J. Influences of different dietary contents of macro-minerals on the availability of trace elements in horses // Anim Physiol Anim Nutr (Berl). 2018. Apr. 102(2). e633-e640. doi: 10.1111/jpn.12805.

9. Dunnett M., Lees P. Trace element, toxin and drug elimination in hair with particular reference to the horse // Research in Veterinary Science. 2003. No. 75. Р. 89-101.

10. Nutrition consultation in horses by aid of feed, blood and hair analysis. / W.L. Sippel, J. Flowers, J. O'Farrell, W. Thomas, J. Powers // Proceedings of the American Association of Equine Practitioners. 1964. No. 10. Р. 139-152.

11. Wysocki A.A., Klett R. Hair as an indicator of the calcium and phosphorus status of ponies // Journal of Animal Science. 1971. № 32. Р. 74-78.

12. Cape L., Hintz H.F. Influence of month, colour, age, corticosteroids and dietary molybdenum on mineral concentration of equine hair // American Journal of Veterinary Research. 1982. No. 43. Р. 1132-1136.

13. Wichert B., Frank T., Kienzle E. Zinc, copper and selenium status of horses in Bavaria // Journal of Nutrition. 2002. No. 132. Р. 1776-1777.

14. Mihajlovic M. Selenium toxicity in domestic animals // Glas, Srpska Akademija Nauka i Umetnosti. Odeljenje Medicinskih Nauka. 1992. No. 42. Р. 131-144.

15. Davis T.Z., Stegelmeier B.L., Hall J.O. Analysis in horse hair as a means of evaluating selenium toxicoses and long-term exposures // Journal of Agricultural and Food Chemistry. 2014. No. 62(30). Р. 7393-7397. doi:10.1021/jf500861p.

16. Chronic selenosis in horses fed locally produced alfalfa hay / S.T. Witte, L.A. Will, C.R. Olsen, J.A. Kinker, P. Miller-Graber // Journal of the American Veterinary Medicine Association. 1993. No. 202. Р. 406-409.

17. The detrimental effects of lead on human and animal health / Mohammed Abdulrazzaq Assi, Mohd Noor Mohd Hezmee, Abd Wahid Haron, Mohd Yusof Mohd Sabri, Mohd Ali Rajion // Vet World. 2016. Jun. 9(6). Р. 660-671.

Биоэлементология в животноводстве и кормопроизводстве 49

18. Concentrations of toxic metals and essential minerals in the mane hair of healthy racing horses and their relation to age / R. Asano, K. Suzuki, T. Otsuka, M. Otsuka, H. Sakurai // Journal of Veterinary Medical Science. 2002 Jul. 64(7). Р. 607-610.

19. The content of essential and toxic elements in the hair of the mane of the trotter horses depending on their speed / V. Kalashnikov, A. Zajcev, M. Atroshchenko, S. Miroshnikov, A. Frolov, O. Zav'yalov, L, Kalinkova T. Kalashnikova // Environmental Science and Pollution Research. 2018. Vol. 25. Issue 22. P. 21961-21967. doi: 10.1007/s11356-018-2334-2.

20. Madejón P., Domínguez M.T., Murillo J.M. Evaluation of pastures for horses grazing on soils polluted by trace elements // Ecotoxicology. 2009 May. 18(4). Р. 417-428. doi: 10.1007/s10646-009-0296-3.

21. Shao S., Zheng B. The biogeochemistry of selenium in Sunan grassland, Gansu, Northwest China, casts doubt on the belief that Marco Polo reported selenosis for the first time in history // Environ Geochem Health. 2008. Aug. 30(4). Р. 307-314. doi: 10.1007/s10653-008-9166-9.

22. Occupational lead poisoning, animal deaths, and environmental contamination at a scrap smelter / R.J. Levine, R.M. Moore, G.D. Maclaren, W.F. Barthel, P.J. Landrigan // American Journal of Public Health. 1976. No. 66. Р. 548-552.

23. Ward N.I., Savage J.M. Elemental status of grazing animals located adjacent to the London Orbital (M25) motorway // The Science of the Total Environment. 1994. No. 146. Р. 185-189.

24. Wells L.A., Leroy R., Ralston S.L. Mineral intake and hair analysis of horses in Arizona // Journal of Equine Veterinary Science. 1990. No. 10. Р. 412-416.

25. Madejón P., Domínguez M.T., Murillo J.M. Pasture composition in a trace element-contaminated area: the particular case of Fe and Cd for grazing horses // Environmental Monitoring and Assessment. 2012. Apr. 184(4). Р. 2031-2043. doi: 10.1007/s10661-011-2097-4.

26. González-Muñoz M.J., Peña A., Meseguer I. Monitoring heavy metal contents in food and hair in a sample of young Spanish subjects // Food and Chemical Toxicology. 2008. No. 46(9). Р. 3048-3052. doi:10.1016/j.fct.2008.06.004.

27. Smith K.M., Dagleish M.P., Abrahams P.W. The intake of lead and associated metals by sheep grazing mining-contaminated floodplain pastures in mid-Wales, UK: II. Metal concentrations in blood and wool // Science of the Total Environment. 2010. No. 408(5). Р. 1035-1042. doi:10.1016/j.scitotenv.2009.10.023.

28. Biological application of laser induced breakdown spectroscopy technique for determination of trace elements in hair / E.M. Emara, H. Imam, M.A. Hassan, S.H. Elnaby // Talanta. 2013. Dec 15. 117. Р. 176-183. doi: 10.1016/j.talanta.2013.08.043. Epub 2013 Sep 7.

29. ASVCP reference interval guidelines: determination of de novo reference intervals in veterinary species and other related topics / K.R. Friedrichs, K.E. Harr, K.P. Freeman, B. Szladovits, R.M. Walton, K.F. Barnhart, Blanco-Chavez // J Vet Clin Pathol. 2012. No. 41. Р. 441-453.

30. Разработка способа отбора проб волос лошадей для исследования на элементный состав / С.А. Мирошников, О.А. Завьялов, А.Н. Фролов, М.Я. Курилкина, В.В. Калашников, А.М. Зайцев, М.М. Атрощенко, Ф.Х. Сиразетдинов // Животноводство и кормопроизводство. 2018. Т. 101. № 4. С. 95-101.

31. National Research council Mineral tolerance of animals. Washington: National Academy Press, 2005. 233 р.

32. The theory of reference values: an unfinished symphony / G. Siest, J. Henny, R. Grasbeck, P. Wilding, C. Petitclerc, J.M. Queralto // Clinical Chemistry and Laboratory Medicine. 2013. No. 51. Р. 47-64. doi: 10.1515/cclm-2012-0682.

33. Establishment and Use of Reference Values in editors / G.L. Horowitz, C.A. Burtis, E.R. Ash-wood, D.E. Bruns // Tietz textbook of Clinical Chemistry and Molecular Diagnostics. Fifth Edition ed. St. 2012. Р. 95-118. http://dx.doi.org/10.1016/b978-1-4160-6164-9.00005-6.

34. Center for Biotic Medicine [Электронный ресурс] url: http://en.microelements.ru/ (дата обращения 01.02.2019 г.).

50 Eноэaементоaогнн b ^HBOTHOBOACTBe H KopMonpoH3BogcTBe

35. National Research Council. Nutrient Requirements of Horses: Sixth Revised Edition. Washington. DC: The National Academies Press, 2007. 324 p. https://doi.org/10.17226/11653.

36. Anke M., Kosla T., Groppel B. The cadmium status of horses from central Europe depending on breed, sex age and living area // Archiv for Tierernahrung. 1989. No. 39. P. 657-683.

37. Twenty-eight element concentrations in mane hair samples of adult riding horses determined by particle-induced X-ray emission / K. Asano, K. Suzuki, M. Chiba, K. Sera, R. Asano, T. Sakai // Biol Trace Elem Res. 2005. Nov. 107(2). P. 135-140.

38. Content of mineral elements in milk and hair of cows from organic farms / M. Gabryszuk, K. Sloniewski, E. Metera, T. Sakowski // Journal of Elementology. 2010. 15. P. 259-267.

39. Jadwiga Topczewska. Effects of seasons on the concentration of selected trace elements in horse hair // Journal of Central European Agriculture. 2012. No. 13(14). P. 671-680.

40. Engelhard C. Inductively coupled plasma mass spectrometry: recent trends and developments // Analytical and Bioanalytical Chemistry. 2011. Jan. 399(1). P. 213-219.

41. Rodushkin I., Engstrom E., Baxter D.C. Review Isotopic analyses by ICP-MS in clinical samples // Analytical and Bioanalytical Chemistry. 2013. Mar. 405(9). P. 2785-2797.

42. Combs D.K. Hair analysis as an indicator of mineral status of livestock // Journal of Animal Science. 1987. No. 65. P. 1753-1758.

43. Cape L., Hintz H.F. Influence of month, color, age, corticosteroids, and dietary molybdenum on mineral concentration of equine hair // American Journal of Veterinary Research. 1982. No. 43. P. 1132-1136.

44. Hair concentrations of calcium, iron, and zinc in pregnant women and effects of supplementation / P.L. Leung, H.M. Huang, D.Z. Sun, M.G. Zhu // Biological trace element research. 1999. No. 6. P. 1222-1229.

References

1. Cornelis R., Sabbioni E., Van der Venne M.T. Trace element reference values in tissues from inhabitants of the European Community. VII. Review of trace elements in blood, serum and urine of the Belgian population and critical evaluation of their possible use as reference values // Sci Total Environ. 1994. 158(1-3). P. 191-226.

2. Hamilton E.I., Sabbioni E., Van der Venne M.T. Element reference values in tissues from inhabitants of the European Community. VI. Review of elements in blood, plasma and urine and a critical evaluation of reference values for the United Kingdom population // Sci Total Environ. 1994. 158(1-3). P. 165-190.

3. Iyengar G.V. Elemental analysis of biological systems, biological, medical, environmental, compositional and methodological aspects. Boca Raton: CRC Press, 1989. 430 p.

4. Chyla M.A., Zyrnicki W. Determination of metal concentrations in animal hair by the ICP method. Comparison of various washing procedures // Biological Trace Element Research. 2000. 75. P. 187-194.

5. Skalny A.V. Evaluation and correction of elemental status of the population as a perspective direction of national healthcare and environmental monitoring // Trace Elements in Medicine. 2018. 19(1). P. 5-13.

6. Pharmacokinetics of inorganic cobalt and a vitamin B12 supplement in the Thoroughbred horse: Differentiating cobalt abuse from supplementation / L.L. Hillyer, Z. Ridd, S. Fenwick, P. Hincks, S.W. Paine // Equine Veterinary Journal. 2018. May. 50(3). P. 343-349. doi: 10.1111/evj.12774. Epub 2017 Nov 12.

7. Spontaneous vascular mineralization in the brain of horses / T. Yanai, T. Masegi, K. Ishikawa, H. Sakai, T. Iwasaki, Y. Moritomo, N. Goto // Journal of Veterinary Medical Science. 1996. Jan. 58(1). P. 35-40.

Eноэaементоaогнн b ^HBOTHOBogcrBe H KopMonpoH3BogcTBe 51

8. Neustädter L.T., Kamphues J., Ratert C.J. Influences of different dietary contents of macro-minerals on the availability of trace elements in horses // Anim Physiol Anim Nutr (Berl). 2018. Apr. 102(2). e633-e640. doi: 10.1111/jpn.12805.

9. Dunnett M., Lees P. Trace element, toxin and drug elimination in hair with particular reference to the horse // Research in Veterinary Science. 2003. No. 75. P. 89-101.

10. Nutrition consultation in horses by aid of feed, blood and hair analysis. / W.L. Sippel, J. Flowers, J. O'Farrell, W. Thomas, J. Powers // Proceedings of the American Association of Equine Practitioners. 1964. No. 10. P. 139-152.

11. Wysocki A.A., Klett R. Hair as an indicator of the calcium and phosphorus status of ponies // Journal of Animal Science. 1971. № 32. P. 74-78.

12. Cape L., Hintz H.F. Influence of month, colour, age, corticosteroids and dietary molybdenum on mineral concentration of equine hair // American Journal of Veterinary Research. 1982. No. 43. P. 1132-1136.

13. Wichert B., Frank T., Kienzle E. Zinc, copper and selenium status of horses in Bavaria // Journal of Nutrition. 2002. No. 132. P. 1776-1777.

14. Mihajlovic M. Selenium toxicity in domestic animals // Glas, Srpska Akademija Nauka i Umetnosti. Odeljenje Medicinskih Nauka. 1992. No. 42. P. 131-144.

15. Davis T.Z., Stegelmeier B.L., Hall J.O. Analysis in horse hair as a means of evaluating selenium toxicoses and long-term exposures // Journal of Agricultural and Food Chemistry. 2014. No. 62(30). P. 7393-7397. doi: 10.1021/jf500861p.

16. Chronic selenosis in horses fed locally produced alfalfa hay / S.T. Witte, L.A. Will, C.R. Olsen, J.A. Kinker, P. Miller-Graber // Journal of the American Veterinary Medicine Association. 1993. No. 202. P. 406-409.

17. The detrimental effects of lead on human and animal health / Mohammed Abdulrazzaq Assi, Mohd Noor Mohd Hezmee, Abd Wahid Haron, Mohd Yusof Mohd Sabri, Mohd Ali Rajion // Vet World. 2016. Jun. 9(6). P. 660-671.

18. Concentrations of toxic metals and essential minerals in the mane hair of healthy racing horses and their relation to age / R. Asano, K. Suzuki, T. Otsuka, M. Otsuka, H. Sakurai // Journal of Veterinary Medical Science. 2002 Jul. 64(7). P. 607-610.

19. The content of essential and toxic elements in the hair of the mane of the trotter horses depending on their speed / V. Kalashnikov, A. Zajcev, M. Atroshchenko, S. Miroshnikov, A. Frolov, O. Zav'yalov, L, Kalinkova T. Kalashnikova // Environmental Science and Pollution Research. 2018. Vol. 25. Issue 22. P. 21961-21967. doi: 10.1007/s11356-018-2334-2.

20. Madejón P., Domínguez M.T., Murillo J.M. Evaluation of pastures for horses grazing on soils polluted by trace elements // Ecotoxicology. 2009 May. 18(4). P. 417-428. doi: 10.1007/s10646-009-0296-3.

21. Shao S., Zheng B. The biogeochemistry of selenium in Sunan grassland, Gansu, Northwest China, casts doubt on the belief that Marco Polo reported selenosis for the first time in history // Environ Geochem Health. 2008. Aug. 30(4). P. 307-314. doi: 10.1007/s10653-008-9166-9.

22. Occupational lead poisoning, animal deaths, and environmental contamination at a scrap smelter / R.J. Levine, R.M. Moore, G.D. Maclaren, W.F. Barthel, P.J. Landrigan // American Journal of Public Health. 1976. No. 66. P. 548-552.

23. Ward N.I., Savage J.M. Elemental status of grazing animals located adjacent to the London Orbital (M25) motorway // The Science of the Total Environment. 1994. No. 146. P. 185-189.

24. Wells L.A., Leroy R., Ralston S.L. Mineral intake and hair analysis of horses in Arizona // Journal of Equine Veterinary Science. 1990. No. 10. P. 412-416.

25. Madejón P., Domínguez M.T., Murillo J.M. Pasture composition in a trace element-contaminated area: the particular case of Fe and Cd for grazing horses // Environmental Monitoring and Assessment. 2012. Apr. 184(4). P. 2031-2043. doi: 10.1007/s10661-011-2097-4.

52 Eноэaементоaогнн b ^HBOTHOBogcrBe H KopMonpoH3BogcTBe

26. González-Muñoz M.J., Peña A., Meseguer I. Monitoring heavy metal contents in food and hair in a sample of young Spanish subjects // Food and Chemical Toxicology. 2008. No. 46(9). P. 3048-3052. doi:10.1016/j.fct.2008.06.004.

27. Smith K.M., Dagleish M.P., Abrahams P.W. The intake of lead and associated metals by sheep grazing mining-contaminated floodplain pastures in mid-Wales, UK: II. Metal concentrations in blood and wool // Science of the Total Environment. 2010. No. 408(5). P. 1035-1042. doi:10.1016/j.scitotenv.2009.10.023.

28. Biological application of laser induced breakdown spectroscopy technique for determination of trace elements in hair / E.M. Emara, H. Imam, M.A. Hassan, S.H. Elnaby // Talanta. 2013. Dec 15. 117. P. 176-183. doi: 10.1016/j.talanta.2013.08.043. Epub 2013 Sep 7.

29. ASVCP reference interval guidelines: determination of de novo reference intervals in veterinary species and other related topics / K.R. Friedrichs, K.E. Harr, K.P. Freeman, B. Szladovits, R.M. Walton, K.F. Barnhart, Blanco-Chavez // J Vet Clin Pathol. 2012. No. 41. P. 441-453.

30. Development of a method for horsehair sampling for research of elemental composition / S.A. Miro-shnikov, O.A. Zavyalov, A.N. Frolov, M.Ya. Kurilkina, V.V. Kalashnikov, A.M. Zaytsev, M.M. Atroshchen-ko, F.Kh. Sirazetdinov // Animal husbandry and fodder production. No. 101(4). P. 95-101.

31. National Research council Mineral tolerance of animals. Washington: National Academy Press, 2005. 233 p.

32. The theory of reference values: an unfinished symphony / G. Siest, J. Henny, R. Grasbeck, P. Wilding, C. Petitclerc, J.M. Queralto // Clinical Chemistry and Laboratory Medicine. 2013. No. 51. P. 47-64. doi: 10.1515/cclm-2012-0682.

33. Establishment and Use of Reference Values in editors / G.L. Horowitz, C.A. Burtis, E.R. Ash-wood, D.E. Bruns // Tietz textbook of Clinical Chemistry and Molecular Diagnostics. Fifth Edition ed. St. 2012. P. 95-118. http://dx.doi.org/10.1016/b978-1-4160-6164-9.00005-6.

34. Center for Biotic Medicine [Electronic resource] url: http://en.microelements.ru/ (reference date 01.02.2019).