Детоксикация свинца и кадмия в организме цыплят-бройлеров антиоксидантом тиофаном

Введение . Загрязнение тяжелыми металлами, в частности свинцом и кадмием, объектов биосферы является причиной накопления их в пищевом сырье, кормах и, как следствие, поступления в организм птицы, а затем человека. Токсический эффект может проявляться от их воздействия даже в очень малых дозах, поэтому поиск соединений, обладающих детоксикационными свойствами для снижения концентрации тяжелых металлов в системе «животное – продукт питания человека» является актуальным [1, 2, 5].

В связи с этим широко применяются различные препараты, обладающие сорбционными, ионообменными и биологически активными свойствами [1, 4]. К такого рода соединениям, обладающим ярко выраженными антиоксидантными свойствами, относится тиофан (бис-(3-(3,5-ди-трет-бутил-4-гидроксифенил) пропил) сульфид; синтезированный в НИИ химии антиоксидантов ГБОУ ВПО «Новосибирский государственный педагогический университет» (рис.); в соответствии с ГОСТ 12.1 относится к IV классу опасности – LD 50 > 10 000 мг/кг (крысы, мыши, пероральное введение).

Структура молекулы

Цель исследований. Изучение влияния антиоксиданта тиофана на детоксикацию свинца и кадмия в органах и тканях цыплят-бройлеров при их совместном поступлении с кормом.

Задачи исследований :

• 1.    Определить фоновое содержание тяжелых металлов в корме, органах и тканях цыплят-бройлеров.

• 2.    Установить особенности распределения свинца и кадмия в органах и тканях птицы в условиях кратковременного и длительного воздействия повышенных концентраций тяжелых металлов и применения антиоксиданта.

Методика исследований . Исследования проведены в 2007–2011 гг. в соответствии с открытой инициативной тематикой научно-исследовательских работ «Экологические аспекты использования препаратов с антиоксидантными свойствами в продукции птицеводства» (регистрационный номер темы: 01.2009.61485).

Изучение влияния антиоксиданта на аккумуляцию свинца и кадмия в органах и тканях проведено в условиях птицефабрики «Бердская» г. Новосибирска и УНПЛ «Птицевод» ФГБОУ ВПО «Новосибирский государственный аграрный университет» на 240 цыплятах-бройлерах кросса ISA (табл.1, 2).

Схема первого эксперимента

Таблица 1

Группа	Режим кормления
Контрольная	Основной рацион (ОР)
Опытная: 1-я	ОР + 7,5 мг свинца / кг корма + 0,75 мг кадмия / кг корма (1,5 МДУ ТМ)
2-я	ОР + 1,5 МДУ ТМ + 100 мг тиофана / кг живой массы птицы

Таблица 2

Группа	Режим кормления
	5–15-е сутки		16–42-е сутки
Контрольная	Основной рацион (ОР)
Опытная:
1-я	ОР + 75 мг свинца / кг корма +7,5 мг кадмия/кг корма (15 МДУ)	ОР
2-я		ОР + 50 мг тиофана / кг живой массы птицы
3-я		ОР + 150 мг тиофана / кг живой массы птицы

Схема второго эксперимента

Цыплята всех групп содержались клеточно . Плотность посадки, микроклимат, условия кормления и поения для всех групп были одинаковы и соответствовали рекомендациям ВНИТИП. Эксперименты продолжались 42 суток и завершались убоем всего поголовья птицы.

Анализ корма, органов и тканей на содержание свинца и кадмия проведен методами, сертифицированными метрологической службой Госстандарата РФ. Токсиканты определяли по методикам, разработанным фирмой «Техноаналит ЛТД» и ТЦСМиС, прошедшим государственную сертификацию на приборе ТА-7 методом инверсионной вольтамперометрии [2].

Все полученные экспериментальные данные обрабатывались методом вариационной статистики и дисперсионного анализа на ПК с использованием пакета программ SNEDEKOR.

Результаты исследований . Установленное количество свинца в корме составило 0,33±0,07 мг/кг, кадмия – 0,005±0,0008 мг/кг корма, что не превышало допустимый уровень содержания токсикантов, принятый в комбикормовой промышленности.

В ходе исследования проб органов и тканей птицы контрольных групп в обоих экспериментах на содержание свинца превышений санитарно-гигиенических норм установлено не было (табл. 3, 4).

Содержание свинца в органах и тканях цыплят-бройлеров, мг/кг×10-2

Таблица 3

Органы и ткани	Группа
	Контрольная	1-я опытная	2-я опытная
Печень	6,50±0,64***	24,00±2,00	8,22±0,90**
Почки	4,00±1,00***	16,00±2,00	5,62±0,43**
Сердце	5,00±0,10**	7,00±0,50	5,13±0,36**
Желудок	7,50±1,30	8,00±1,00	7,58±0,22
Селезенка	1,00±0,10*	1,40±0,10	1,17±0,06*
Грудная мышца	5,00±1,00**	9,00±1,00	5,85±0,30**
Бедренная мышца	12,00±2,00***	27,00±3,00	13,51±1,70**
Костная ткань	66,00±10,00**	144,00±19,00	77,10±2,82**

Примечание. Здесь и далее: * – Р<0,05; ** – Р<0,01; *** – Р<0,001 (по отношению к 1-й опытной группе).

Длительное поступление тяжелых металлов, соответствующее 1,5 МДУ, в первом эксперименте (табл. 3) привело к аккумуляции свинца во всех органах и тканях птицы 1-й опытной группы (Р<0,01). Так, уровень токсиканта достоверно возрос в печени и почках цыплят-бройлеров в 3,65 раза; в сердечной мышце – в 1,36 раза; в селезенке – в 1,31 раза; в костной ткани – в 2,18 раза; в грудной мышце в 1,85 раза, в бедренной – в 2,19 раза в сравнении с соответствующими показателями птицы контрольной группы.

Введение в рацион с тяжелыми металлами антиоксиданта тиофана привело к уменьшению концентрации токсиканта в печени в 2,88 раза; в почках в 2,85; в сердце в 1,35; в селезенке в 1,19; в грудной мышечной ткани в 1,58; бедренной – в 1,99; в костях – в 1,86 раза (Р<0,01–0,05).

Содержание свинца в органах и тканях цыплят-бройлеров, мг/кгх10 - ²

Таблица 4

Органы и ткани	Группа
	Контрольная	1-я опытная	2-я опытная	3-я опытная
Печень	1,00±0,10**	4,30±0,20	2,10±0,15**	1,80±0,16**
Почки	1,10±0,04**	4,10±1,00	1,00±0,09**	0,80±0,01**
Сердце	1,00±0,10	1,00±0,50	1,00±0,20	1,00±0,50
Желудок	2,00±0,10**	6,00±0,50	3,40±0,09**	3,10±0,07**
Селезенка	2,00±0,10**	8,80±0,20	6,30±0,58*	4,00±0,10**
Грудная мышца	1,00±0,10**	3,00±0,10	2,00±0,10	1,00±0,07
Бедренная мышца	1,00±0,10**	2,00±0,10	1,00±0,08	1,00±0,10
Костная ткань	1,00±0,10***	12,20±2,00	8,20±0,20	4,70±1,20

При совместном введении в рацион тяжелых металлов установлено превышение санитарногигиенической нормы содержания кадмия – 0,05 мг/кг – в органах и тканях цыплят-бройлеров 1-й опытной группы, как в первом , так и во втором экспериментах (Р<0,01).

Содержание кадмия в органах и тканях цыплят-бройлеров, мг/кг х10-2

Таблица 5

Органы и ткани	Группа
	Контрольная	1-я опытная	2-я опытная
Печень	1,67±0,31**	6,25±1,13	2,23±0,32**
Почки	1,46±0,22***	66,60±1,62	9,97±1,92**
Сердце	0,47±0,10	0,57±0,10	0,48±0,04
Желудок	0,26±0,05**	0,85±0,19	0,39±0,09**
Селезенка	0,10±0,01***	1,27±0,03	0,64±0,07**
Грудная мышца	0,10±0,01**	0,65±0,16	0,11±0,01**
Бедренная мышца	0,13±0,02**	2,89±0,81	0,16±0,04**
Костная ткань	0,05±0,01***	0,38±0,04	0,05±0,02**

Содержание кадмия в органах и тканях цыплят-бройлеров, мг/кг ×10-2

Таблица 6

Органы и ткани	Группа
	Контрольная	1-я опытная	2-я опытная	3-я опытная
Печень	0,14±0,02**	1,12±0,36	0,37±0,11**	0,29±0,07**
Почки	0,85±0,07***	5,03±0,02	1,30±0,42**	1,00±0,08*
Сердце	0,20±0,05**	0,65±0,08	0,26±0,04**	0,21±0,01**
Желудок	0,28±0,10**	0,48±0,05	0,34±0,06*	0,30±0,04**
Селезенка	0,18±0,08*	0,27±0,13	0,30±0,04	0,20±0,09*
Грудная мышца	0,18±0,05**	0,39±0,01	0,25±0,02*	0,20±0,05**
Бедренная мышца	0,15±0,01*	0,21±0,04	0,20±0,03	0,17±0,02*
Костная ткань	0,15±0,01**	0,31±0,05	0,20±0,08*	0,30±0,03

Выводы

В результате изучения влияния антиоксиданта тиофана на детоксикацию свинца и кадмия в органах и тканях цыплят-бройлеров при их совместном поступлении с кормом установлено:

• 1.    Органы и ткани цыплят-бройлеров обладают избирательностью в аккумуляции свинца и кадмия. Продолжительное воздействие тяжелых металлов вызвало наибольшее увеличение уровня свинца в костной ткани, почках и печени (до 3,65 раза); кадмия – в почках и печени (до 45,64 раза).

• 2.    При кратковременном поступлении тяжелых металлов в организм цыплят-бройлеров концентрация свинца возросла до 12,20 раза, выявлена следующая закономерность в его распределении: костная ткань > желудок > селезенка > почки > печень > сердце > мышечная ткань; концентрация кадмия возросла до 8,00 раз в ранжированном ряду – желудок > селезенка > почки > печень > сердце > мышечная и костная ткани.

• 3.    Совместное длительное введение 100 мг антиоксиданта тиофана с 1,5 МДУ тяжелых металлов вызвало снижение уровня токсикантов: свинца до 2,88 раза, кадмия – до 18,34 раза (Р<0,01).

• 4.    Использование антиоксиданта в дозировках 50 и 150 мг на 1 кг живой массы птицы после кратковременного воздействия токсикантов привело к уменьшению концентрации свинца от 1,40 до 5,13 раза, кадмия – от 1,24 до 5,03 раза. Наибольшее снижение уровня тяжелых металлов наблюдалось в случае применения 150 мг тиофана.

Таким образом, полученные результаты свидетельствуют, что использование антиоксиданта тиофана в качестве детоксиканта тяжелых металлов является перспективным.