CC BY
20
УДК 619:615.9:612.1:636.2
С^вшська Л.Г., канд. вет. наук, доцент © Левченко В.1., доктор вет. наук, професор Лье1еський нацюнальний утеерситет еетеринарног медицины та б1отехнологш ¡мет С.З.Гжицького Быоцерюеський нащональний аграрний утеерситет
ВМ1СТ ВАЖКИХ МЕТАЛ1В В КРОВ1 КОР1В ТА СТАН ЕРИТРОЦИТОПОЕЗУ В УМОВАХ АНТРОПОГЕННОГО НАВАНТАЖЕННЯ
Наведет результати еиечення еритроцитопоезу е корге за умов антропогенного наеантаження у Лье1есько-Волинському еугшьному басейт. Встаноелено порушення популяцшного складу форменних елемент1е кроег. збыьшення старих еритроцит1е, кглькгсних та ятсних змш лейкоцит1е. Показано, що еплие еажких метал1е на еритроцитопоез залежить е1д м1сцезнаходження джерела забруднення.
Ключовi слова: еажт метали, еритроцитопоез, популяцтний склад еритроцит1е, короеи.
Забруднення довкшля важкими металами (ВМ), яю,зокрема, належать до мжроелеменив (МЕ) викликае серйозну стурбовашсть незадовшьними наслщками для здоров'я людей i тварин [1-2, 9-10]. Залишаеться актуальним питання вивчення можливост безпечного ведення тваринництва в окремих бiогеохiмiчних зонах i на територiях, яю зазнали техногенного впливу [14-17].
Проведеними геохiмiчними дослщженнями [5-8] щодо можливост впливу видобувного комплексу вугшля на забруднення навколишнього середовища встановлено, що вiдвали супутньо! породи, порiвняно з вугiллям, е небезпечшшим носiем елементiв-забруднювачiв. За даними [3,8] показники забруднення у шахтнш породi були вищими за фтором, мщдю, свинцем, нiкелем, кадмiем, залiзом та марганцем, а вмiст окремих з них у грунтах перевищував ГДК у 10 разiв.
1нтенсивне техногенне навантаження на агроекосистему зумовлюе екологiчне забруднення довкiлля та негативний вплив на життедiяльнiсть сформованих бiоценозiв, проявляе перiодичну i вiддалену дш на рослини з кумуляцiею шкщливих речовин у системi грунт-рослина-тварина, змшами показникiв клiнiчного i фiзiологiчного стану оргашзму сiльськогосподарських тварин. Негативний техногенний вплив може здшснюватися на гемопоез корiв та призводити до змши кiлькостi, форми, популяцiй еритроцитiв, структури i функцп еритроцитарних мембран.
Тому метою роботи було вивчення стану системи еритроцитопоезу у корiв та вмшту важких металiв у кровi в умовах техногенного забруднення.
© Сл1вшська Л.Г., Левченко В.1., 2008
300
Матер1ал i методи. Дослщження проводились в сс. Грибовиця, Бшич^ Заболотш, Заставне, Iваничiвського району Волинсько! областi, що знаходяться в зош техногенного впливу. Контролем служили корови ТзОВ '' Правда' Бродiвського району Львiвськоl областi.
Об'ектом дослщження були корови чорно-рябо! породи вшом 3-7 рокiв i3 середньою продуктившстю 5000-5500 кг молока. Дослiднi групи тварин формували за принципом аналопв з урахуванням живо! маси, в^ i фiзiологiчного тану. Тварин дослщжували клiнiчно та вiдбирали кров для лабораторного ан^зу. Пiдраховували кiлькiсть еритроциив (пробiрочним методом), визначали величину гематокриту (мiкроцентрифугуванням за Шкляром), вмiст гемоглобiну (гемiглобiнцiанiдним методом). На пiдставi отриманих даних розраховували середнiй об'ем еритроцита та умют гемоглобiну в одному еритроцип, середню концентрацiю гемоглобiну в еритроцита Популяцiйний склад еритроцитiв визначали у градieнтi густини сахарози - за I. Сизовою зi ствавт [12]. Умiст ВМ у кровi визначали за допомогою ААС на 'AAS -30.
Результати дослщжень та ix обговорення. Попереднiми дослiдженнями в даному регюш нами встановлено, що вщвали та терикони шахти е основним джерелом техногенного забруднення довкшля [13]. Вмiст ВМ у грунтах залежить вiд мiсцезнаходження джерела забруднення. Значне надходження солей важких металiв призводить до змiни хiмiчного складу грунив та рослинностi. Окрiм цього, ВМ змшюють метаболiзм ессенцiальних елеменив (Cu, Co, Mn, Zn та ш) [11], що зумовлено конкурентною взаемодiею з МЕ, якi беруть участь у процесах кровотворення.
Вщомо [4], що ефективнiсть еритроцитопоезу за хрошчно! штоксикаци ВМ знижуеться, гальмуються ферментнi системи, якi забезпечують синтез попередника гема та утворення еритроцитсв у юстковому мозку. Важкi метали мають здатнiсть руйнувати еритроцити та спричиняти суттевi змiни в системi гемоглобiну. Чутливим критерiем реакци оргашзму на дiю кадмiю е кшькють еритроцитiв i вмiст гемоглобiну. Свинець знаходиться переважно у вмшт еритроциив, оскiльки гемоглобiн е основним еритроцитарним бшком [6], який зв'язуе свинець.
Aналiзуючи результати вмюту ВМ у кровi корiв (рис. 1,2), хочемо вiдмiтити, що концентращя кадмiю i свинцю у корiв зони техногенного впливу була вiрогiдно вищою (р<0,001) порiвнянно з контрольною групою тварин ( ТзОВ' Правда'). 1хнш вмiст у кровi корiв сс. Заставне, Заболотщ, Бiличi та Грибовиця вищий вщповщно в 1,4 - 4 рази.
301
0,25 0,20,15 0,1 0,05 0
щ
^..............
Ш
¡-Г^П-
1 1
ТзОВ с.
"Правда" Грибовиця
Рис. 1. Вмют кадмда у кровi корiв.
с. Бiличi с. Заболотцi с. Заставне
0_|-|ииииии:ииииии^ ,- ^ ,- ^ ,- ^ ,-
ТзОВ с. Грибовиця с. Бiличi с. Заболотцi с. Заставне " Правда"
Рис. 2. Вмiст свинцю у кровi корiв.
В результат проведених дослщжень виявлено, що кшьюсть еритроцит1в у кров1 кор1в (рис.3) сс. Грибовиця, Бшич1 була нижчою вщповщно на 8,4%, 12,5% шж у с. Заболотш та на 3,2%, 7,6% пор1вняно с. Заставне. Однак, кшьюсть еритроцит1в у кров1 кор1в дослщних груп сс. Грибовиця, Бшич1 була достов1рно нижча контрольно! групи (р<0,001, р<0,01). У 21 дослщжено! корови (35%) — наявна ол1гоцитем1я.
302
ТзОВ с. Грибовиця с. Бiличi с. Заболотщ с. Заставне "Правда"
Рис. 3. Вмют еритроципв у кровi корiв.
Концентращя гемоглоб1ну в кров1 кор1в дослщних груп сс.Грибовиця, Бшич1, Заболотне, Заставне (рис.4) була нижчою пор1вняно з контрольною групою й складала вщповщно 72,5±1,74 (р<0,001), 78,4±1,25 (р<0,001), 82,5±1,20 (р<0,001) та 89,2±1,54 г/л (р<0,01). Ол1гохромем1я наявна у 19 дослщжуваних тварин (33%).
ТзОВ с. Грибовиця с. Бiличi с. Заболотцi с. Заставне " Правда"
Рис. 4. Концентращя гемоглобшу в кровi корiв.
Анал1зуючи отримаш результати, хочемо вщм1тити, що динамша показниюв стану еритроцитопоезу (вмюту гемоглоб1ну в еритроцит1, середня концентращя гемоглоб1ну в еритроцш!, об'ем еритроцита) супроводжуеться змшами шдекав кров1 кор1в, як дають змогу виявити характер анемп в зош антропогенного навантаження
303
Загальний об'ем еритроциив (рис.5), що мютяться в кров1, характеризуе величина гематокриту. Вона коливалася вщ 0,23 л/л у с.Грибовиця до 0,28 л/л в с.Заболотщ I була меншою норми (0,35 л/л) та контролю вщповщно на 30% та 21%. У значно! кшькосп тварин (29 або 48%) величина гематокриту була зниженою внаслщок ол1гоцитеми.
0,4 0,3 л/л 0,2 0,1 0
Рис. 5. Величина гематокриту в кровi корiв.
Вмют гемоглоб1ну в одному еритроцит у кор1в зони техногенного впливу (рис.6) знаходився в межах 15,78-17,25 пг. Однак у 8 кор1в (13,3%) вщм1чали гшохромш, що вказуе на низьку спроможшсть еритроцит1в зв'язувати кисень.
20 15 пг 10 5 0
ТзОВ с. Грибовиця с. Бiличi с. Заболотщ с. Заставне " Правда"
Рис. 6. Вмют гемоглобiну в еритроцить
304
1п 1п
ю
щ
ТзОВ с. Грибовиця с. Бiличi с. Заболотщ с. Заставне " Правда"
т ^.............. щ
щ
1 1 1 1
— е-— - —г
60
фл 50
40
Рис. 7.
Показник сepeднього об'ему epитpоцитa (рис.7) у 85% коpiв був у мeжaх фiзiологiчноï норми, в 9 коpiв (15%) - нижчим, ^ вказуе на виpaжeнy тeндeнцiю до розвитку мiкpоцитозy.
Cepeдня концeнтpaцiя гeмоглобiнy в epитpоцитi була збiльшeнa на 1,8% у коpiв с.Грибовиця i нeзнaчно - у ^mmi (30,15%) поpiвняно з контpолeм (29,75%).
Отжe, у коpiв за дп фaктоpiв тeхногeнного зaбpyднeння мають мю^ знaчнi вiдхилeння щодо кiлькостi epитpоцитiв, piвня гeмоглобiнy, гeмaтокpитноï вeличини, iндeксiв чepвоноï кpовi, що вказуе на поpyшeння epитpоцитопоeзy: мiкpоцитоз та ^достатет синтeз гeмa.
Нaгpомaджeння ВМ пригшчуе кiстковомозковe кpовотвоpeння, тому вартим уваги з точки зору дослiджeння функцш кiсткового мозку е вивчeння в^ epитpоцитiв, якi складаються з piзномaнiтних попyляцiй.
Змiни кiлькостi epитpоцитiв супроводжувалася змiнaми вiдносного вмiстy попyляцiй epитpоïдних клiтин у кpовi коpiв (рис.9). Ан^з попyляцiйного складу epитpоцитiв кpовi свiдчить, що peaкцiя клiтинних популяцш е нeоднознaчнa. Biдносний вмiст старих epитpоцитiв, якi бepyть активну участь у пропсах оксигeнaцiï вipогiдно збшьшуеться в кpовi коpiв сс. Грибовиця, Бшич^ Зaболотцi, Зaстaвнe (р<0,001) в поpiвняннi з контpолeм. Bодночaс вмшт молодих epитpоцитiв, динaмiкa яких е одним iз покaзникiв iнтeнсивностi epитpоцитопоeзy piзко змeншyeться (р<0,001). Анaлiзyючи отримаш дaнi, хочeмо вiдмiтити, що встaновлeнi змiни щодо вiкy epитpоцитiв, свщчать про змeншeння киснeвоï eмностi кpовi коpiв дослiдних груп.
ТзОB с. Грибовиця с. Бiличi с. Заболотщ с. Зaстaвнe "Правда"
Cepeднiй об'ем epитpоцитa.
305
%
50 40 30 20 10 0
ТзОВ с. Грибовиця с. Бiличi с. Заболотщ с. Заставне " Правда"
I Старi □ Молодi
Рис. 9. Популяцшний склад еритроциив кровi корiв.
60' 50' 40' 30' 20' 10' 0
П.
Т.
П
ге
ы
го.
ТзОВ с. Грибовиця с. Бiличi с. Заболотцi с. Заставне "Правда"
□ Лейкоцити, Г/л □ Паличкоядерш, % □ Сегментоядерш, %
□ Лiмфоцити, % □ Моноцити, %
Рис. 10. Кшьюсть лейкоципв та !хшх популяцiй в кровi корiв.
Водночас з1 змшами в процесах еритроцитопоезу при ди ВМ змшюються й показники, що характеризують штенсившсть лейкопоезу в оргашзм1 кор1в (рис.10). Нами встановлено, що в кров1 кор1в сс. Грибовиця, Бшич1, Заболотщ кшьюсть лейкоциив вщповщае верхнш границ ф1зюлопчно! норми, але пор1вняно з контролем була бшьшою на 35,5%,29,8% та 21,4% вщповщно. Змши кшькост лейкоциив супроводжувалися вщповщними змшами у склад1
306
популяцш кл1тин лейкопоезу: виявлено в1рогщне збшьшення у 1,4-1,7 рази (р<0,001), вщносного вмюту нейтрофшьних гранулоцит1в (сегментноядерних) !'хшх молодих паличкоядерних форм - на 26% (р<0,001), 37% (р<0,01), та 67%(р<0,01), вщповщно в сс. Заболотщ, Бшич1, Грибовиця в пор1внянш з контролем. Одночасно вщм1чаемо зменшення вщносного вмюту л1мфоцит1в у 1,9-1,2 рази .
Висновки. При тривалому надходженш ВМ з кормом в оргашзм кор1в спостерюаеться гальмування гемопоетично! функцп юсткового мозку, в результат чого виникае анем1я, яка характеризувалася ол1гоцитем1ею, ол1гохромем1ею, нормохром1ею, а у 15% мшроцитозом.
У кров1 дослщжуваних кор1в збшьшена кшькють старих еритроцит1в, кшьюсний вм1ст лейкоциив, зокрема нейтрофшьних гранулоцит1в. Одночасно виявлена тенденщя до зменшення кшькост л1мфоцит1в.
Л1тература
1.Губський Ю.1., Ерстенюк Г.М. Вивчення компонент системи гемоглоб1ну та антиоксидантних фермент1в за кадм1ево! штоксикаци //Укр.бюх1м.журн. - 2002. - Т.74. - №5. - С.124-127.
2.Засеюн Д. А. До питання надходження важких метал1в в оргашзм тварин //Вкник аграрно! науки. - 1999. - № 12. - С.59-61.
3.Козенко О.В., Магрело Н.В. Ппешчна характеристика грунт1в окремих господарств Льв1вщини за вмютом у них солей важких метал1в // Науковий в!сник ЛДАВМ !м. С. З.Гжицького. - 2006. - Т.8, №1(28) - С.53-55.
4.Кравщв Р.Й, Васерук Н.Я. Вмкт еритроцит1в та гемоглоб1ну у кров1 вщгод1вельного молодняка велико! рогато! худоби за корекци мшроелементно-в1тамшного живлення при пщвищеному кадм1евому навантаженш // Науковий вкник ЛДАВМ !м. С. З.Гжицького. - 2002. - Т.5, №2. - Ч.1. - С.64-68.
5.Кравщв Р.Й., Буцяк В.1. Трансформащя важких метал1в грунтами за умов техногенного навантаження // Сшьський господар. - 2002. - № 1-2. - С.5-7.
6.Кравщв Р.Й., Дашковський О.О. Морфо-бюх1м1чш показники кров1 ВРХ при хрошчнш свинцевш штоксикаци // Науковий вюник ЛДАВМ !м.С.З.Гжицького. - 2000. - Т.2(№2). - Ч.4. - С.91-94.
7.Кравщв Р.Й., Калин Б.М. Пор1вняльний вмют мшроелемент1в I важких метал1в у кормах, вод1 та грунтах р1зних бюгеох1м1чних райошв Прикарпаття // Науковий в!сник ЛДАВМ ¡м.С.З.Гжицького. - 2005. - Т.7(№4), Ч.2 - С.287-290.
8.Кравщв Р.Й., Мирошниченко О.М. Ощнка забруднення довкшля мюта Сосшвка Льв1всько! област // Науковий вюник ЛДАВМ !м. С.З. Гжицького. -2002. - Т.4(№2), Ч.5 - С.167-172.
9.Кравщв Р.Й., Салата В.З. Фоновий р1вень свинцю I кадм1ю у зелених кормах I вод1 господарства з вщгод1вл1 велико! рогато! худоби // Матер1али 2-го м1жнародного симп. з питань ппени тварин. - Льв1в. - 1996. - С.150-153.
10. Кравщв Р.Й., Салата В.З., Дашковський О.О. Свинець: еколопчш аспекти, метабол1зм, антагошзм, токсичшсть, л1кування, профилактика.-Льв1в.-2001.-96с.
307
11. Мушина Е.В. Изучение совместного биологического действия свинца и кадмия в эксперименте на животных // Гигиена и санитария. - 1989. - №9. -С.89-90.
12. Сизова И.А., Каменская В.В., Феденков В И. Безапаратурный способ фракционирования красных клеток крови в градиенте плотности сахарозы: Изв. Сиб. отд. АНСССР, 1980. - Т.3, №15. - С.119-122.
13. Слiвiнська Л.Г. Вплив антропогенного навантаження на вмют важких металiв у системi " грунт-рослина // Вкник ПДАА. - 2007. - №3. - С.89-91.
14. Тибо П.Ф., Быцко М.Т.Тяжелые металлы и экология. - Минск: Юникол, 1996. - 192с.
15. Ягодин Б. А., Виноградова С.Б., Говорина В.В.Кадмий в системе почва-удобрение-растение-животные организмы и человек //Агрохимия. - 1989. - №5. - С.118-130.
16. Jensen A., Bro-Rasmussen E. Environment: cadmium in Europe // Rev.Environ.Contam.Toxicol. - 1992. - V.125. - P.101-181.
17. Panas N.E., Antonyak H.L., Snitynski V.V. The biochemical effects of iron, cadmium and selenium on the system of haematopoiesis in animal organism // Бюлопя тварин. - 2003. - Т.5. - С.174-179.
Summary Slivinska L.G., Levchenko Y.I.
Contents heavy metals in blood of cows and state of eritrocitopoezuis in the conditions of anthropogenic loading Lviv National University of Veterinary Medicine and Biotechnologies named after
S.Z. Gzhytskyj
This article presents the results of the investigation of the erythropoesis in cows, which are under anthropogenic influence in Lviv and Volyn region. We discovered the changes of leucocytes and in the population of erythrocytes: elevation of the level of "old" erythrocytes. It is shown that the influence of the heavy metals on the erythropoesis depends on the location of the source of pollution.
Стаття надшшла до редакцИ 27.02.2008
308
