CC BY
15
УДК 619:615.9:546.42:611.018.4/.6:636
Засекш Д.А., доктор ветеринарних наук, професор, (E-mail: [email protected]) Хмельницька Н.М., науковий сшвроб^ник, (E-mail: [email protected]) Салова М. В., здобувач © Нацюнальний аграрный утеерситет, м. Киге, Украгна
СТРОНЦ1Й СТАБ1ЛЬНИЙ У М'ЯЗОВШ ТА К1СТКОВ1Й ТКАНИНАХ ЗДОРОВИХ ТА ОТРУСНИХ ТВАРИН
Дослгджено ем1ст стронцт стабыьного у м 'язоет та тсткоет тканинах продуктиених корге та крол1е, що токсикоеат надлишком хлориду стронцт е умоеах е1еарт. Показано, що даний токсикант е остео- та м1отропним елементом, надлишок якого еплиеае на процеси метабол1зму е тсткоет та м 'язоет тканинах.
Ключовi слова: еажт метали, наеколишне середоеище, стронцт стабыьний, хлорид стронцт, м'язоеа тканина, тсткоеа тканина, атомно-абсорбцтний анал1з, спектрометр, еелика рогата худоба, кролг
Вступ. Отримання еколопчно чисто! сшьськогосподарсько! продукцп е актуальною проблемою тваринництва. Найбшьш гостро ця проблема сто!ть для райошв з штенсивним техногенним забрудненням навколишнього середовища вщходами, викидами, сичними водами вах видiв промислового виробництва, сшьського господарства тощо. Серед забруднюючих сполук одне з перших мшць за токсичнiстю займають важю метали, в т.ч. стронцiй стабшьний [5].
Стронцiй стабiльний (88Sr) - широко розповсюджений в природi лужноземельний метал, який мiститься в уЫх тваринних i рослинних органiзмах в кшькост 10-2-10-3 % сухо! маси. Sr бере участь у бiохiмiчних процесах органiзму як мiкроелемент, де його дефщит або надлишок впливае на процеси метаболiзму, в першу чергу, кiстковоi тканини [3].
За фiзико-хiмiчними властивостями вiн е аналогом кальцш. Проте стронцiй не може повшстю замiнити кальцiй у бiохiмiчних процесах. Накопичення стронцiю стабiльного оргашзмами залежить не тiльки вiд !х виду, особливостей, але й вщ спiввiдношення в середовищi стронцiю з шшими елементами, головним чином з кальщем i фосфором, а також вщ адаптацii органiзмiв до певного геохiмiчного середовища [12, 13].
Тварини отримують стронцiй з водою та кормом. Всмоктуеться стронцiй тонким кишечником, а видшяеться, в основному, товстим. У молодняка тварин всмоктуванiсть стронцш стабiльного вища, а у новонароджених - практично сягае 100%, що пов'язано з високою проникнiстю стшок кишечника в даний перiод [11].
Головне депо стронцш в органiзмi - юсткова тканина, у золi яко! знаходиться близько 0,02% стронцш (в шших тканинах - близько 0,0005%).
© Засекш Д.А., Хмельницька Н.М., Салова М. В., 2008
90
Вмют стронцш стабшьного в дистальному епiфiзi стегново! юстки на piBHi 3,77-10-3 % запропоновано вважати фiзiологiчною нормою. За величиною вщкладення елементу в кiстяку, сшьськогосподарських тварин можна розташувати в такий ряд: велика рогата худоба < кози < вiвцi < свиш < кури. 1з юстково! тканини стронцш виводиться повшьно [11, 15].
Накопичення 88Sr у тканинах оргашзму тварин залежить вiд його вмюту в навколишньому середовищi. Джерелами надходження стронцiю стабiльного в органи i тканини тварин е корми та вода, а також грунт, на якому вирощуються кормовi культури, котрi можуть кумулювати стронцiй стабiльний. У районах де грунт, вода та рослини багат на стронцш, у людей та тварин розвиваеться „стронщевий рах^", „стронщевий склероз", ламкiсть юсток [3].
Матер1али i методи дослщжень. Матерiалом експериментальних дослiджень були зразки м'язово! (найдовший м'яз спини) та юстково! тканини (кiстки кiнцiвок) велико! рогато! худоби та кролiв. При цьому, зазначеш зразки у корiв були вiдiбранi в умовах тваринницьких пщприемств Ки!всько! та Полтавсько! областей у гострому дослвд [9].
1ншим об'ектом проведених дослiджень були кролi породи шиншила, самцi, вiком 6 мюящв, вагою 1750-2500 г. Експеримент тривав протягом 30 дiб.
Для проведення дослщжень було сформовано 3 групи тварин, по 3 голови в кожнш: контрольна, дослщна перша, дослщна друга.
Першiй дослiднiй груш кролiв хлорид стронцiю вводили в дозi 10 мг/кг маси тша, перорально, через зонд у шлунок, у водному розчинi, другiй дослщнш групi - в дозi 150 мг/кг маси тша кроля.
Дози введення хлориду стронцш дослщним тваринам розраховували за встановленою LD50 для кролiв при пероральному введеннi [10], а також з урахуванням попередшх дослiджень щодо визначення вмiсту стронцш стабшьного у вод^ грунтах та кормах [8].
По заюнченш експерименту, в гострому дослiдi на кролях були ввдбраш зразки м'язово! та юстково! тканини аналопчно як у корiв.
Проби тканин велико! рогато! худоби вщбирали згiдно з вимогами ГОСТ 7269-79 [1].
Дослщження вмшту стронцiю стабiльного у бiологiчних зразках проводили методом атомно-абсорбцшного аналiзу з електротермiчною атомiзацiею на спектрометрi МГА-915, фiрми „Люмекс" (Росiя) [14].
Зразки для дослщжень готували шляхом сухо! мiнералiзацi! згiдно з вимогами ГОСТ 26929-94 [6] та "Методичними вказiвками з атомно-абсорбцiйних методiв визначення токсичних елеменив у харчових продуктах та харчовш сировинi" [3].
Статистичну обробку результатiв проводили в середовищi табличного редактору MS Excel [7]. Порiвняльна оцiнка значень двох вибiрок i перевiрка значимостi нульово! гшотези на рiзних рiвнях встановлена за допомогою t-критерiю Стьюдента. Статистично-вiрогiдним результатом вважали рiзницю мiж величинами, при якш коефiцiент (Р) був не бшьше 0,05, що е загально прийнятим в бiологiчних дослiдженнях [4].
91
Результати дослщжень та Тх обговорення.
Дослщженнями встановлено високий рiвень токсиканта в м'язовш тканиш корiв iз Ки!всько! областi, який становив 1,8 мг/кг, що в 45 разiв перевищуе цей показник в зразках м'язово! тканини корiв Полтавсько! областi де вiдмiчали слщи стронцiю стабiльного - 0,04 мг/кг (рис. 1).
мг/кг
1,8п
1,6-^ 1,41,2- ^
0,8-^ 0,6-^ 0,40,20--
1,8
1
1
мг/кг
3,5 3 2,5 2 1,5 1
0,5 0
Рис. 1. Вмют стронщю стабшьного в м'язовiй тканиш велико! рогато! (мг/кг)
Примтка: на рис. 1, 2:
Рис. 2. Вмют стронщю стабшьного в юстках велико! рогато! худоби, (мг/кг)
371
Проведеними дослщженнями вмюту стронщю стабшьного у кютках кшщвок велико! рогато! худоби з Ки!всько! областi було виявлено високу його концентрацiю (3,1 мг/кг), що тюно корелюе з високим вмютом цього токсиканту у м'язах велико! рогато! худоби. В зразках юстково! тканини корiв з Полтавсько! област цей показник був невисоким i становив 0,07 мг/кг (рис. 2).
Таким чином, високий вмшт стронщю стабшьного у м'язовш та юстковш тканинах корiв свiдчить про наявшсть стабiльних джерел надходження даного токсиканту до оргашзму тварин та його високу кумулятивну здатнiсть.
За даними наших попередшх дослiджень, значна кшьюсть переломiв кiсток кiнцiвок, котра спостер^аеться у лактуючих корiв з тваринницьких господарств Ки!всько! областi, особливо впродовж останнiх п'яти рокiв, мае своею причиною надлишок стронцiю стабшьного в кормах та вод1
Але, враховуючи, що вивчення токсичного впливу стронцiю стабiльного на органiзм продуктивних тварин неможливо провести в виробничих умовах, оскiльки на тварин по^зному впливають умови утримання, годiвлi та догляду, дослщ провели i на лабораторних тваринах (кролях).
Дослiдженнями встановлено високий вмшт стронцiю стабiльного у м'язовш тканиш кролiв обох дослщних груп. Концентрацiя елемента у тварин друго! дослiдно! групи була у 100 разiв вищою порiвняно з контролем. У першш дослiднiй груш кролiв цей показник у 13,3 рази перевищував такий у контролi (рис. 3).
92
На рис. 4 показано вмют стронщю стабшьного в кютковш тканиш кролiв, токсикованих хлоридом стронщю. Так, в кютках кролiв друго! дослвдно! групи тварин вмют стронцiю стабiльного був у 256, першо! дослщно! групи - у 35 разiв вищим порiвняно з контролем.
. 701 я 60Н
50"'
40Н
.■5 30-я я
о
^ 20Н
О
■И 10Н
ш
61,7
юсткова тканина
Рисунок 3 - Вмют стронцiю стабiльного у м'язовш тканинi кролiв, мг/кг, п=3
0,3' 0,25' 0,2' 0,15' 0,1 0,05' 0
0,3
0,04 0,003
м'язова тканина
Рисунок 4 - Вмют стронцiю стабiльного у кютковш тканинi кролiв, мг/кг, п=3
0
Таким чином, проведеними дослiдженнями встановлено значне накопичення стронцiю стабiльного у м'язовш та юстковш тканинах оргашзму кролiв. Отриманi результати дозволяють констатувати певну тканинну специфiку кумуляцп дослщжуваного токсиканту.
Висновки. 1. Стронцiй стабшьний е остео- та мiотропним елементом, надлишок якого впливае на процеси метаболiзму в кiстковiй та м'язовш тканинах.
2. Пвдбраш дози стронщю стабшьного та термш !х застосування лабораторним тваринам (кролям) сприяли створенню бiологiчного об'екту зi стiйким надлишком токсичного елементу в !х тканинах. За таких умов зростання 888г в органiзмi iнтоксикованих кролiв становило вiд 13 до 256 разiв порiвняно з контрольними тваринами.
3. Отриманий експериментальний матерiал свiдчить про те, що стронцiй стабiльний мае високу здатшсть до кумуляцп в дослщжуваних тканинах корiв та кролiв, що може стати причиною порушення функцiй органiзму та негативно впливати на безпечшсть продукцп тваринництва.
Лггература
1. ГОСТ 7269-79. Мясо. Методы отбора образцов и органолептические методы определения свежести. - М.: Изд-во стандартов, 1979. - 5 с.
2. ГОСТ 26929-94. Сырье и продукты пищевые. Подготовка проб. Минерализация
для определения токсичных елементов. - М.: Изд-во стандартов, 1984. -11 с.
93
3. Засеюн Д. А. Стабшьний стронцш у довкiллi Укра1ни та способи зниження його надлишку в opraHi3Mi тварин // Ветеринарна медицина. - 2004. № 3.-С. 20-22.
4. Засуха В. А., Лисенко В.П., Голуб Б. Л. Прикладна математика. К.: Арктей, 2005. - 228 с.
5. Луковникова Л.В. Металлы в окружающей среде, проблемы мониторинга // Эфферентная терапия.- СПб, 2004. - Том 10, №1. - С. 74-79.
6. Методичш вказiвки з атомно-абсорбцшних методiв визначення токсичних елеменив у харчових продуктах та харчовш сировиш. (№ 01-19/47-11 вщ 25.12. 1992).
7. Толбатов Ю.А. Загальна теорiя статистики засобами Excel. Навчальний посiбник. - К.: Четверта хвиля, 1999. - 224 с.
8. Хмельницька Н.М., Засеюн Д.А. До питання надходження стронщю стабшьного в оргашзм тварин // Наук. вшник Львiвськоl нац. академп вет. медицини iм. С.З. Гжицького. - Львiв. - 2007. - Т. 9, № 4 (35). -Ч. 1 - С. 155-160.
9. Хмельницька Н.М., Засеюн Д.А. Стабшьний стронцш - необхщшсть контролю в тваринному органiзмi та продукцп // Вюник Державного агроеколопчного ушверситету.- 2007. - № 2 (19). -Т.1. -С. 55-60.
10. Шафиров Ю.Б. Экспериментальное обоснование предельно допустимой концентрации стронция в воде // Гигиена и санитария. - 1975. - № 6 -С.25-29.
11. Baiter V. Allometric constraints on Sr/Ca and Ba/Ca partitioning in terrestrial mammalian trophic chains // Oecologia. 2004 Mar; 139(1):83-8. Epub 2004 Jan 27.
12. Cabrera WE, Schrooten I., De Broe ME. Strontium and bone. // J.Bone Miner Res. - 1999- 14.
13. Hollriegl V, Werner E, Roth P, Schramel P, Wendler I. Studies of strontium biokinetics in humans. Part 1: optimisation of intrinsic labelling of foodstuffs with stable isotopes of strontium. Radiat Environ Biophys. 2002 Sep; 41(3):179-83. Epub 2002 Aug 2.
14. Price W.Y. Analytical atomic absorbtion spectrometry. - London: New York; Rhein. - 1972. - Р. 259-275.
Summary
Zasyekin D.A., Khmelnytska N.N., Salova M.V. Stable strontium in muscular and bone tissues of health and venenate animals.
There were detected quantities of stable strontium in muscular and bone tissues of milch and rabbits, which were poisoned by excess of strontium chloride in vivarium. There was shown that this poison is osteo- and muscletropic compound, and its excess influences on metabolism in bone and muscular tissues.
Key words: heavy metals, environment, strontium stable, strontium chloride, muscular tissue, bone tissue, atomic absorption analysis, spectrometer, cattle, rabbit
Стаття надшшла до редакцИ 3.04.2008
94
