Применение новых ферроцинсодержащих комплексных кормовых добавок для снижения содержания 137Cs в молоке коров

В результате аварии на Чернобыльской АЭС значительные территории РФ оказались загрязнёнными долгоживущим изотопом 137Cs, что потребовало применения реабилитационных мероприятий в различных отраслях аграрно-промышленного комплекса (АПК). Проблема производства продукции животноводства, соответствующей санитарно-гигиеническим нормам, на радиоактивно загрязнённых территориях актуальна и практически значима. Опыт ведения кормопроизводства в условиях радиоактивного загрязнения территорий показал, что в настоящее время комплексное применение агротехнических и агромелиоративных мероприятий не позволяет существенно снизить переход 137Cs из кормов, произрастающих и заготавливаемых на загрязнённых территориях, в продукцию животноводства. В то же время применение сорбентов из класса ферроцианидов способствует получению мяса и молока, соответствующих принятым гигиеническим нормам.

В настоящее время разрешено применение фармакопейного сорбента – ферроцина и его ветеринарного аналога – ферроцин-2. Класс опасности и токсичности препарата соответственно 4 и 5.

Оценка эффективности сорбентов этого класса в зависимости от формы соединения и дисперсности позволила отобрать ферроцианид железа с диаметром частиц 0,02-0,03 мм, поскольку при большей дисперсности (более 0,1 мм) препарат мало эффективен [1]. Следует отметить, что эффективность сорбции радионуклида 137Cs сорбентом более мелкой дисперсности (менее 0,02 мм) и его влияние на качество продукции животноводства изучено недостаточно полно.

Применение ферроцинсодержащих препаратов является известным и надёжным способом снижения поступления 137Cs в организм сельскохозяйственных животных. Ферроцианиды

Губарева О.С.* – ст. научн. сотр., к.б.н.; Исамов Н.Н. – зав. лаб., к.б.н.; Цыгвинцев П.Н. – зав. лаб., к.б.н. ФГБНУ ВНИИРАЭ.

Применение новых рецептур кормовых добавок, содержащих сорбент и премикс (предварительно смешанные сухие компоненты, дозируемые в микроколичествах) в рационе животных, может снизить как эффективность сорбции радионуклидов в организме сельскохозяйственных животных, так и эффективность самого премикса за счёт неспецифической сорбции ферроци-ном микроэлементов, в нём содержащихся. В состав премикса включены все те вещества, которые необходимы животным, но которые они не получают в достаточном объёме из обычных кормов. Все вещества находятся в оптимальных количествах и соотношениях [3].

Целью исследований являлась оценка новых рецептур кормовых добавок на основе гексацианоферрата (II) калия-железа (III) (лазурь железная милори) на продуктивность, качественные показатели молока и сорбцию 137Cs в желудочно-кишечном тракте дойных коров.

Материалы и методы

С целью снижения накопления радиоцезия в организме животных и продукции животноводства на базе СПК «Рабочий» Гордеевского района Брянской области были проведены производственные испытания новых рецептур кормовых добавок, разработанных в ФГБНУ ВНИИРАЭ (ТУ для крупного рогатого скота (КРС), на основе гексацианоферрата (II) калия-железа (III) (лазурь железная милори, ферроцин).

Территория хозяйства СПК «Рабочий» Гордеевского района Брянской области подверглась радиоактивному загрязнению вследствие аварии на Чернобыльской АЭС. Основным дозообразующим радионуклидом является 137Cs. Сельскохозяйственные угодья хозяйства характеризуются относительно высокими плотностями загрязнения по 137Сs и большой вариабельностью.

Результаты радиологического обследования сельскохозяйственных угодий СПК «Рабочий» показали, что 70,1% площади сенокосов и 81,4% площади пастбищ имеют плотность загрязнения 137Сs 185-555 кБк/м2, а 13,1 и 11,9% соответственно – свыше 555 кБк/м2.

В связи с высоким уровнем загрязнённости пастбищ средняя удельная активность 137Cs в молоке без применения контрмер достигала в летний период 2014 г. 200 Бк/л и более половины отобранных проб молока не соответствовали нормативу СанПиН по данному радионуклиду [4]. Полученные данные свидетельствуют о том, что в СПК «Рабочий» существует потребность в проведении комплекса реабилитационных мероприятий.

Схема проведения испытаний.

• 130    голов крупного рогатого скота были сформированы в четыре группы по принципу аналогов (по 28-36 голов в каждой): 1 группа – контроль, 2, 3, 4 – подопытные группы животных.

• 1    группа ежедневно с основным рационом (ОР) дополнительно получала 0,5 кг комбикорма;

• 2    группа – ОР + 0,5 кг комбикорма + 0,2 кг кормовой добавки по 1 рецептуре (1,5% содержание лазури железной милори в премиксе ПКК 60-1);

• 3    группа – ОР + 0,5 кг комбикорма + 0,06 кг препарата «Бифеж»;

• 4    группа – ОР + 0,5 кг комбикорма + 0,3 кг кормовой добавки по 2 рецептуре (1,0% содержание лазури железной милори в подсолнечном жмыхе).

Применение ферроцинсодержащих препаратов осуществлялось в соответствии с Наставлением по их применению (1994), доза ферроцина (лазурь железная милори) для всех подопытных групп составляла 3 грамма на голову в сутки.

Продолжительность эксперимента составила 50 суток.

В течение первых 30 суток проведения испытаний животные контрольной и подопытных групп находились на пастбищном содержании, затем были переведены на стойловое содержание с изменением рациона кормления.

Отбор проб компонентов рациона кормления и молока сельскохозяйственных животных осуществлялся в соответствии с «Ветеринарными правилами ВП 13.5.13/03-00» [5]. Сроки отбора проб кормов и молока на гамма-спектрометрию 137Cs: 0, 15, 30, 50-е сутки.

Прижизненный радиационный контроль мышечной ткани животных проводился с помощью радиометра СРП-88М на 0 и 50-е сутки.

Анализ проб проводили на аттестованном оборудовании, по аттестованным методикам. Содержание 137Cs в молоке определяли методом полупроводниковой гамма-спектрометрии на спектрометре ГАММА-1П с Ge-детектором, ошибка счёта составляла ±10-25%.

Качественные показатели молока коров определяли на ультразвуковом анализаторе молока «Клевер-2» (процентное содержание массовой доли жира, белка, сухого обезжиренного молочного остатка (СОМО) и плотности). Молочная продуктивность оценивалась до начала эксперимента и на 50-е сутки.

Данные обрабатывали с применением пакета прикладных программ Microsoft Excel 2003.

Результаты исследований

Рацион животных включал сено разнотравное, сенаж, зернофураж, кормовую соль. Полноценность кормления обусловливается наличием в рационах определённого количества энергии и питательных веществ в соответствии с потребностями животных. При этом в полноценных рационах должно быть оптимальное соотношение между грубыми, сочными и концентрированными кормами [6]. Рацион кормления коров живой массой 500 кг на зимне-стойловый период по СПК «Рабочий» Гордеевского района Брянской области при планируемом среднем удое 10 кг представлен в табл. 1.

Таблица 1

Рацион кормления коров в СПК «Рабочий» Гордеевского района

Наименование кормов	Физ. вес, кг	Питательность, к.ед.	Всего, к.ед.	Переваримый протеин, г	Ca, г	P, г	Каротин, г
Сено разнотравное	4,0	0,45	1,8	148	21,6	4,4	56
Сенаж разнотравный	15,0	0,3	4,5	345	73,5	19,5	375
Зернофураж (рожь+овёс)	1,5	1,0	1,5	195	3,75	8,5	3,25

Примечание: солома в загонах вволю.

Содержание 137Cs в рационе коров СПК «Рабочий» Гордеевского района Брянской области приведено в табл. 2.

Таблица 2

Содержание 137Cs в кормах и рационе животных

Сроки эксперимента, сутки	Компонент рациона	Содержание 137Cs в корме, Бк/кг	Масса корма в рационе, кг	Содержание 137Cs в суточном рационе, Бк
До начала эксперимента	пастбищный травостой комбикорм	82±11 24±2	50 1,5	4136
0-30	пастбищный травостой комбикорм	37±7 24±2	50 1,5	1886
30-45	сенаж сено солома комбикорм	44±12 111±19 62±13 24±2	15 4 1 1,5	1202

Эксперимент проводился в период смены пастбищного содержания на стойловое, при этом коровы выпасались в течение первых 30 суток на двух разных пастбищах, что обусловило изменение структуры рациона животных и содержания в нём 137Cs.

Изменение структуры и компонентов рациона кормления отразилось на содержании 137Cs в молоке коров 1-й контрольной группы (рис. 1).

сутки

Рис. 1. Содержание ¹³⁷Cs в молоке коров.

Анализ представленных данных показал, что снижение содержания 137Cs в молоке коров в ходе проведения испытаний обусловлено как снижением содержания 137Cs в рационе, так и применением ферроцина. Общую динамику содержания 137Cs в молоке коров можно описать функцией:

Ct = C50+(Со — С50) x (a x exp(—0,693 x t/2)+(1 — a) — exp(—0,693 x t/16)), где Сt – содержание 137Cs в молоке; C50 – содержание 137Cs в молоке на 50 сутки; С0 – содержание 137Cs в молоке до эксперимента; а – доля в снижении содержания 137Cs в молоке, обусловленная применением ферроцина; t – время эксперимента, сутки; 2 и 16 – периоды полуснижения содержания 137Cs в молоке, обусловленные применением ферроцина и снижением содержания 137Cs в рационе.

Оценка динамики содержания 137Cs в молоке коров разных групп методом наименьших квадратов показала, что общее снижение 137Cs в молоке обусловлено применением ферроцина на 80% для 2 группы, 95% для 3 группы и на 100% для 4 группы.

Применение ферроцинсодержащих препаратов (лазурь железная милори) в составе новых рецептур комплексных кормовых добавок позволило снизить концентрацию 137Cs в молоке коров в 2-4 раза на 15 сутки и в 4-5 раз на 30 сутки по сравнению с контролем. К 50-м суткам эксперимента эффективность ферроцинсодержащих препаратов уменьшилась в связи с низким уровнем загрязнения 137Cs рациона животных. Показатели удельной активности 137Cs в мышечной ткани животных также определялись в основном за счёт уменьшения удельной активности рациона (табл. 3).

Таблица 3

Содержание 137Cs в мышечной ткани коров по данным прижизненной диагностики, Бк/кг

Сроки эксперимента, сутки	1 группа	2 группа	3 группа	4 группа
0	243±22	187±28	171±14	209±30
45	109±22	98±22	110±18	112±14

Снижение молочной продуктивности коров в ходе испытаний обусловлено тем, что эксперимент был начат в конце лактационного периода (рис. 2). Следует отметить, что в 4-й группе, где применялся ферроцин (лазурь железная милори) в смеси с подсолнечным жмыхом, этот показатель остался практически на исходном уровне.

Сутки эксперимента

Рис 2. Молочная продуктивность коров.

Применение ферроцинсодежащих препаратов (лазурь железная милори) не повлияло на качественные показатели молока коров, кроме достоверного увеличения жирности молока во всех группах животных к концу эксперимента (рис. 3), что обусловлено физиологическим состоянием животных (снижение молочной продуктивности к концу лактации).

Группа

Рис 3. Качественные показатели молока коров в конце испытаний.

В ранее проведённых исследованиях влияния на продуктивные качества КРС ферроцина и премикса [7] были получены аналогичные результаты. На фоне снижения содержания 137Cs в рационе (5,0-1,9 кБк/сут) различных половозрастных групп животных эффективность ферроци-на в среднем составила 30-40% снижения для мяса телят, 20-30% для мяса коров и 50% для молока коров. Также было установлено, что применение минерального премикса на фоне недостаточности рациона по микроэлементам способствует повышению мясной продуктивности телят и молочной продуктивности коров не менее чем на 15%. Добавление минерального премикса и ферроцина одновременно в рацион КРС не влияет на эффективность сорбента в отношении 137Cs.

Заключение

Применение сорбентов из класса ферроцианидов является эффективным приёмом снижения содержания 137Cs в молоке и мясе, что способствует получению нормативно «чистых» продуктов в соответствии с санитарно-гигиеническими требованиями СанПин 2.3.2.1078-01.

Применение ферроцинсодержащих препаратов (лазурь железная милори) в составе новых рецептур кормовых добавок позволило снизить концентрацию 137Cs в молоке коров в 2-4 раза на 15 сутки и в 4-5 раз на 30 сутки по сравнению с контролем. Наибольшая эффективность среди кормовых добавок отмечена для рецептуры 2 (смеси ферроцина (лазурь железная мило-ри) и подсолнечного жмыха), как по снижению содержания 137Cs в молоке, так и по продуктивности коров.

На территории радиоактивного загрязнения 137Cs рекомендуется комплексное применение ферроцина с добавлением минеральных премиксов в рацион животных.