способ снижения уровня свинца в крови и молоке коров техногенной зоны

Формула изобретения

Способ снижения уровня свинца в крови и молоке коров техногенной зоны, включающий введение в рацион животных минерала, обладающего адсорбирующими свойствами, отличающийся тем, что в качестве адсорбента свинца применяют глауконит 0,15-0,20 г/кг живой массы один раз в сутки в течение 25-30 дней.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к ветеринарии и может быть использовано для фармакокоррекции кормовых рационов животных техногенной зоны с целью снижения и выведения из организма солей свинца.

В ветеринарной практике известно и предложено большое количество разнообразных схем и способов, осуществляющих элиминацию свинца из организма животных, которые предусматривают применение следующих средств: природных цеолитов, отвара корня солодки, ферроцианидсодержащих препаратов - ферроцин и бифеж®, биокомплекса топинамбура [1], хитозана и Полисорб ВП.

Известен способ введения в рацион природного цеолита в дозе 0,5 г/кг живой массы в течение 15 дней [7].

Природные цеолиты - это микропористые каркасные алюмосиликаты кристаллической структуры, содержащие каналы и пустоты, занятые крупными ионами и молекулами воды. Они обладают значительной свободой движения, что приводит к ионному обмену и обратимой дегидратации. Первичной строительной единицей цеолитового каркаса является тетраэдр, центр которого занят атомом кремния или алюминия, а в вершинах расположены четыре атома кислорода. Каждый атом кислорода является общим для двух тетраэдров. Их совокупность образует непрерывный каркас.

Благодаря строго определенным размерам пор внутренних полостей природные цеолиты обладают молекулярно-ситовыми свойствами, являются хорошими адсорбентами для многих неорганических и органических веществ, в том числе и солей тяжелых металлов.

Однако использование природных цеолитов в составе рациона животных связано с особенностями рубцового пищеварения. В этой связи введение в рацион значительного количества минералов сопровождается изменением активной среды, рН рубца в щелочную сторону (алкалоз) и снижением моторной функции рубца, что приводит к залеживанию кормовых масс и невысокой детоксикационной способности природных цеолитов к солям тяжелых металлов, в том числе и свинца.

В этой связи необходимо обосновать рекомендуемые дозы природного минерала, продолжительность и кратность их введения в рацион жвачных животных.

Известен способ элиминации свинца из организма животных путем ежедневного выпаивания с питьевой водой отвара корня солодки (1:20) на протяжении 45 дней по 470-520 мл на голову [2]. Этот способ достаточно эффективен, так как сопровождается выраженным детоксикационным свойством в отношении ряда тяжелых металлов.

Однако основным недостатком способа является весьма низкая его технологичность, так как выпаивание отвара корня солодки необходимо осуществлять индивидуально, а техногенным нагрузкам подвержено все поголовье животных, поэтому для его осуществления требуется значительное количество времени.

Известен способ фармакокоррекции тяжелых металлов в организме животных путем применения феррацианидсодержащих препаратов - ферроцин и бифеж® по 5 г и 30 г на голову соответственно [8]. Основу данных препаратов представляет ферроцин - мелкодисперстный порошок, состоящий из железо-гексацианоферрата калия КFе[Fе(СN) ₆] (5%) и железо-гексацианоферрата Fе[Fе(СN)₆ ] (95%). Применяется еще одна форма ФСП-Бифеж®, представляющая собой целлоидно-неорганическую композицию, получаемую путем осаждения феррацианидом железа калия в целлюлозном носителе в виде порошка с частицами размером 0,16-2,5 мм (содержание феррацина до 10%).

Однако, учитывая то, что их производство и применение отличается специфичностью детоксикации радионуклидов, требуется убедительное научное обоснование для применения их с целью элиминации тяжелых металлов.

Известен способ элиминации тяжелых металлов путем применения биокомплекса топинамбура, который в 2,3-3 раза интенсивнее, чем пектины и другие биологические вещества выводят тяжелые металлы. В медицинской практике используются лекарственные формы, полученные из листьев, стебля и корнеплодов топинамбура, которые с успехом применяются при сахарном диабете, язвенной болезни, гастроэнтеритах, гипертонии, при некоторых заболеваниях сердечно-сосудистой системы. Особо широко используют биокомплекс при радиоактивном загрязнении окружающей среды. В этом аспекте выявлено, что аминокислоты, в том числе и незаменимые (аргинин, валин, гистидин, лейцин, метионин, триптофан, фенилаланин), и витаминные комплексы группы В и С - которые имеют в топинамбуре высокий процент содержания - придают ему выраженные лечебные свойства при защите от воздействия ионизирующего излучения.

В этой связи, учитывая малую изученность применения и использования топинамбура в рационе сельскохозяйственных животных и особенно в регионах, которые испытывают мощные техногенные нагрузки, требуется проведение тщательных научно-обоснованных исследований по использованию топинамбура как фармакокорректора тяжелых металлов и, в частности, свинца.

Известен способ формакокоррекции тяжелых металлов в организме животных путем применения хитозана из расчета 0,7 г на 1 кг массы 2 раза по 2 дня с интервалом в 2 дня [3]. Препарат хитозан является производным хитина - азотсодержащего полисахарида, получаемого из панциря ракообразных. Хитин и его производные обладают антибактериальными, антигрибковыми и антивирусными свойствами, стимулируют работу пищеварительного тракта, усиливают защитную функцию печени. Наряду с этим, использование этого метода коррекции требует значительных экономических вложений, так как производство препарата налажено только в отдельных регионах России.

Учитывая выраженный антимикробный эффект хитозана, это снижает достоинство предлагаемого метода.

Наиболее близким аналогом является способ коррекции избыточного содержания токсических элементов в организме животных путем введения Полисорба ВП (ветеринарный, пероральный) по 150 мг/кг 2 раза по 2 дня с 5-дневным интервалом [6]. Полисорб - высокодисперсный пирогенный кремнезем, протеиннектические свойства которого обеспечивают связывание и выведение из организма экзо- и эндоксинов, в том числе и солей тяжелых металлов. Способ достаточно эффективен, но очень трудоемок, так как дозирование осуществляется на каждый килограмм массы тела, а применение больших объемов препарата способствует структурированию воды в рубце жвачных, что сопровождается снижением рубцового пищеварения.

Целью настоящего изобретения является повышение эффективности элиминации свинца из организма дойных коров.

Поставленная цель достигается тем, что дойным коровам в экологически неблагополучных зонах в состав кормового рациона в смеси с концентратами вводят глауконит из расчета 0,15-0,20 г/кг массы тела один раз в сутки в течение 25-30 дней.

Сопоставимый анализ заявляемого решения с прототипом показывает, что заявляемый способ отличается от известного тем, что в качестве фармакокорректора используют природный минерал - глауконит.

Таким образом, заявленный способ соответствует критерию изобретения "Новизна".

Анализ прототипа и других способов в данной области ветеринарии не выявил в них признаки, сходные с заявленным решением, что позволяет сделать вывод о соответствии способа критерию "существенные отличия".

Способ реализуется следующим образом. Глауконит в дозе 0,15-0,20 г/кг живой массы один раз в сутки в течение 25-30 дней вводится в рацион дойных коров.

Глауконит относится к природным минералам из класса алюмосиликатов и представляет собой порошок голубо-зеленого цвета, нерастворимый в воде и других жидкостях. Он является хорошим природным адсорбентом токсинов с активной площадью поглощения (несколько сот метров в 1 г). В состав глауконита входит большое количество макро- и микроэлементов, которые по мере надобности извлекаются организмом и включаются в обмен веществ. Глауконит замедляет продвижение корма по желудочно-кишечному тракту, тем самым способствуя более эффективному усвоению питательных веществ, ослабляет перистальтику кишечника.

Глауконит обладает выраженными адсорбционными, ионообменными, каталитическими и детоксикационными свойствами, выводит из организма ряд токсических элементов (соли тяжелых металлов, радионуклиды, нитриты, нитраты, продукты метаболизма токсинов). Он не токсичен, не вызывает раздражающего и аллергического действия [5].

Учитывая все выше описанные сведения, было проведено испытание глауконита как энтеросорбента, позволяющего снижать уровень свинца в организме животных.

Научно-экспериментальными исследованиями было проведено испытание различных доз глауконита и продолжительность их введения в кормовой рацион дойных коров.

Так, испытывались дозы минерала из расчета 0,05; 0,1; 0,15; 0,20, 0,25; 0,30 г/кг живой массы однократно в течение 25-30 дней. При этом было установлено, что для достижения быстрого фармакологического и терапевтического эффекта выведения свинца из организма коров необходимо использовать в рационе животных глауконит в смеси с концентратами из расчета 0,15-0,20 г/кг живой массы один раз в сутки в течение 25-30 дней. Использование глауконита по предлагаемой схеме способствовало улучшению показателей содержимого рубца.

Так, на 30-е сутки исследований в содержимом рубца животных опытной группы было выявлено увеличение общего количества ЛЖК (летучих жирных кислот) и процентное увеличение уксусной и пропионовой кислоты при достоверном увеличении общего количества инфузорий.

Кроме этого, в лабораторных условиях выявлены адсорбционные свойства глауконита in vitro по отношению к солям свинца, а подкожное введение раствора свинца белым мышам после 24-часовой выдержки в нем глауконита с последующей фильтрацией убедительно свидетельствует о том, что минерал обладает выраженной детоксикационной способностью.

Для реализации предлагаемого способа экспериментальные исследования проводились на базе колхоза "Дробышево" Троицкого района Челябинской области.

Колхоз "Дробышево" расположен в зоне выбросов Троицкой ГРЭС, которая работает на бурых экибастузских углях высокой зольности. Дымовые выбросы в составе золы содержат многие токсические элементы в концентрациях, в десятки, сотни, тысячи раз превышающих их естественное содержание в почвах, водоемах и животных организмах. По данным А.И.Сердюк [4] Троицкая ГРЭС в составе золы ежесуточно выбрасывает (кг): меди - 17,3; свинца - 2,7; цинка - 10,3; никеля - 6,6; стронция - 40,0.

При изучении уровня содержания свинца в трофической цепи хозяйства установлено, что в образцах почвы, взятых с различных полей хозяйства, содержание свинца на 25,3-38,9% превышало ПДК, в воде из естественных водоемов свинца было больше ПДК в 16 раз. Высокий уровень свинца содержали кормовые культуры хозяйства: уровень свинца в сене был выше МДУ на 3,61, а в сенаже - на 47,6%.

В научно-производственный опыт было включено 24 головы дойных коров на 2-3-ем месяце лактации, среднесуточной продуктивностью 7,5 - 8,0 кг молока.

Коровы черно-пестрой породы в возрасте 5,5-6 лет живой массой 450-480 кг.

Животные содержались в типовом коровнике на 200 голов, доение, уход и кормление за всеми животными были аналогичны.

По принципу аналогов опытных коров разделили на 3 группы. Первая группа служила контролем, по ней анализировали уровнь содержания свинца в крови и выведение его с молоком. Коровам второй группы один раз в сутки в течение 30 дней в кормовой рацион в смеси с концентратами вводили глауконит из расчета 0,15 г/кг живой массы.

Коровам третьей группы вводили Полисорб ВП, способ коррекции уровня содержания свинца, который взят за прототип заявленного.

В соответствии с требованиями способа Полисорб ВП вводили из расчета 150 мг/кг массы тела 2 раза в день по 2 дня с 5-дневным интервалом. Кровь и молоко коров от опытных и контрольных групп исследовали на содержание свинца на 7-е; 15-е и 30-е сутки эксперимента и сравнивали с показателями, полученными до опыта.

Полученные результаты представлены в таблицах 1 и 2.

Таблица 1. Динамика уровня содержания свинца мг/л в крови коров (М±m; n=8)
Группа	Норма	До опыта	Сутки исследований
			7	14	30
1 контрольная	0,25	0,58±0,08	0,57±0,11	0,62±0,13	0,60±0,09
2 заявленный способ	0,25	0,60±0,11	0,51±0,17	036±0,21	0,24±0,12
3 прототип	0,25	0,62±0,14	0,53±0,09	0,47±0,39	0,32±0,17

Анализируя данные таблицы 1, следует отметить, что уровень содержания свинца в крови всех животных значительно превышал границы максимальной нормы.

В ходе экспериментального периода уровень содержания свинца в крови животных контрольной группы незначительно увеличивался по сравнению с данными, полученными до опыта. Так, на 14-е сутки исследований его уровень составил 0,62±0,13 мг/л, что на 6,8% превышало контрольную величину до опыта. На 30-е сутки уровень свинца в крови животных превышал норму на 14,0%.

Введение в рацион дойных коров глауконита приводило к закономерно выраженному снижению свинца в крови. Так, достоверное снижение отмечалось на 14-е сутки исследований. В этот период уровень свинца в крови коров снизился на 42,0% по сравнению с контрольной группой. На 30-е сутки происходило дальнейшее снижение его уровня до величины 0,24±0,12 мг/л, что на 60,0% ниже, чем в контрольной группе коров. Следует отметить, что к 30-м суткам исследований после применения глауконита уровень содержания свинца в крови животных соответствовал показателю нормы.

В третьей группе животных, где применяли Полисорб ВП, происходило снижение свинца в крови дойных коров. Так, на 7-е сутки уровень его снизился на 7,1, 14-е - 24,2, 30-е - 46,7% по сравнению с показателями животных контрольной группы. Однако следует указать, что после применения Полисорба ВП уровень свинца превышал показатель нормы на 28,0%.

Высокий уровень свинца в организме дойных коров сопровождался значительным выведением его с молоком. Так, до проведения экспериментальных исследований в молоке коров всех подопытных животных уровень содержания свинца превышал ПДК (предельно допустимую концентрацию) в 2,5-2,7 раз (таблица 2).

Таблица 2 Динамика уровня содержания свинца в молоке коров (мг/л; M±m; n=8)
Группа	ПДК	До опыта	Сутки исследований
			7	14	30
1 контроль	0,1	0,25±0,13	0,24±0,11	0,26±0,17	0,25±0,19
2 заявленный способ	0,1	0,24±0,09	0,19±0,41	0,17±0,38	0,11±0,07
3 прототип	0,1	0,27±0,16	0,23±0,12	0,201±0,17	0,15±0,08

Анализируя данные таблицы 2, необходимо отметить, что увеличение уровня содержания свинца в молоке коров контрольной группы носило волнообразный характер, и на 30-е сутки исследований его уровень составил 0,25±0,19 мг/л, что на 150,0% выше ПДК.

В третьей опытной группе применение Полисорба ВП позволило добиться снижения уровня свинца в молоке. Так, на 7-е сутки уровень токсиканта снизился на 4,2, 14-е - 23,1, 30-е - 40,0% по сравнению с животными контрольной группы. Однако уровень его содержания на 30-е сутки исследований был выше ПДК на 50%. Применение глауконита во второй опытной группе приводило к снижению содержания в молоке коров во все периоды экспериментальных исследований. Так, на фоне применения минерала на 7-е сутки уровень его снизился на 20,9; 14-е - 34,7; 30-е - на 56% по сравнению с контрольной группой животных.

Элиминацию свинца из организма всех подопытных групп коров определяли путем исследования кала и мочи (таблица 3).

Таблица 3 Динамика выведения свинца из организма коров с калом (мг/кг) и мочой (мг/л) (M±m; n=8)
Группа	До опыта	Сутки исследований
		7	14	30
Выведение с калом
1 контрольная	12,7±0,42	13,4±0,31	13,9±0,17	12,8±0,11
2 заявленный способ	11,61±0,27	13,9±0,35	19,8±0,4	26,4±0,13
3 прототип	12,9±0,23	13,4±0,32	15,3±0,09	19,1±0,16
Выведение с мочой
1 контрольная	28,6±0,51	29,4±0,28	30,6±0,19	29,7±0,10
2заявленный способ	28,1±0,13	28,9±0,12	30,6±0,13	29,2±0,17
3 прототип	27,7±0,43	28,4±0,11	27,9±0,16	28,7±0,11

Из таблицы З видно, что уровень выделения свинца из организма с калом и мочой животных контрольной групп находился на одном уровне.

Применение Полисорба ВП в третьей опытной группе повышает элиминацию свинца преимущественно с калом.

Так, на 30-е сутки исследований уровень содержания свинца в кале был на 49,2% выше, чем у контрольной группы животных.

Использование глауконита более эффективно адсорбирует свинец в желудочно-кишечном тракте, что препятствует поступлению токсиканта в кровь.

Элиминация свинца во второй опытной группе наблюдалась во все периоды исследований. Так, к концу лечебного периода уровень свинца в кале животных был на 106,2% выше, чем у животных контрольной группы.

Обобщая полученные результаты, можно сделать вывод о том, что при высоком уровне свинца в организме животных применение глауконита намного эффективнее, чем Полисорб ВП адсорбирует токсикант и выводит его из организма преимущественно с калом, тем самым снижая его уровень как в крови, так и в молоке.

Таким образом, преимущества заявленного способа по сравнению с прототипом и другими предложениями в этой области позволяют рекомендовать глауконит к применению в ветеринарной практике в зонах с высоким содержанием свинца в трофической цепи, а вместе с тем в крови и молоке дойных коров из расчета 0,15-0,20 г/кг живой массы один раз в сутки в течение 25-30 дней для выведения токсиканта из организма и снижения содержания его в молоке.

Список использованной литературы

1. Жангалиева А.Б., Аканов А.Б., Афиян А.Б. Топинамбур, как экологически чистое лекарственное сырье при лечении некоторых болезней молодняка сельскохозяйственных животных. //Экологические проблемы патологии, фармакологии и терапии животных. Международ. координ. совещание. Воронеж, 1997, с.210-211.

2. Лыкасова И.А., Рабинович М.И. Кинетика тяжелых металлов в организме животных на фоне применения корня солодки. - "Ветеринария" - 1999. №3, - с.45-47.

3. Рабинович М.И., Таирова А.Р. Применение хитозана, как фармакокорректора содержания тяжелых металлов в организме животных на Южном Урале. // Мат-лы. V конференции “Новые перспективы в исследовании хитина и хитозана”. - Москва - Щелково. - 25-27 мая, 1999. - С.186-188.

4. Сердюк А.И. Ветеринарно-санитарная экспертиза продуктов животноводства экологических провинций Южного Урала. Автореф. дисс. доктор, вет. наук. 126.00.06. - М. 1990. - 33 с.

5. Сунагатуллин Ф.А., Овчинников А.А., Мальцева Л.Ф. Фармакотоксикологические свойства глауконита Каринского месторождения и использование его как кормовой добавки и лекарственного сырья в ветеринарии. // Развитие профессионального образования на пороге III тысячелетия. Мат-лы межвуз. областной научно-практич. конфер. Челябинск, 2000 г. С.45-47.

6. Таирова А.Р. Эффективность применения Полисорба при метаболических нарушениях в организме крупного рогатого скота./ Мат-лы междунар. науч.-практич. конф., посвящ. 70 летию УГИВМ “Актуальные проблемы ветеринарной медицины, животноводства, товароведения, обществознания и подготовки кадров на Южном Урале”, Троицк, 1999. - С.117-118.

7. Черетских И.В. Ветеринарно-токсикологическая оценка содержания тяжелых металлов в техногенных зонах Чебаркульского района. Автореф. дис-канд. вет. наук. 16.00.04. - Троицк, 1999. - 18 с.

8. Шкуратова И.А. Применение минеральных энтеросорбентов в районах экологического неблагополучия. // Незаразные болезни с.х животных. / Мат-лы междунар научн.конфер. вет. терапевтов и диагностов, посвящ. 70-летию бурятской госуд. с.х. академии им. В.Р.Филиппова. Россия, Улан-Удэ. 2001 г. - С.224-225.