Синтез металлотионеинов у свиней при контаминации рационов кадмием и свинцом на фоне применения сорбентов

Металлотионеины (МТН) выполняют защитные функции макро-, микроорганизмов и растений благодаря высокой аффинности к ионам тяжелых металлов [3]. МТН участвуют в транспортных, детоксицирующих и других цитопротектор-ных функциях в организме животных и человека [1, 2, 4, 5]. Наиболее активно МТН связывают ионы кадмия и свинца.

Целью исследований является изучение динамики синтеза МТН при контаминации рационов свиней сочетанно 2 ПДК кадмия и 2 ПДК свинца и применении разных доз высокодисперсных (1-6 мкм) сорбентов шунгита и цеолита.

Материал и методы исследований. В соответствии с целью исследований проведен опыт на кроссбредных боровках по использованию шунгита и цеолита на фоне контаминации рационов 2 ПДК кадмия и свинца сочетанно. Шунгит Зажогин-ского месторождения Республики Карелия и цеолит Шатрашанского месторождения Республики Татарстан были размолоты до дисперсности 1-6 мкм.

Были сформированы 4 группы животных по принципу аналогов (происхождение, живая масса). В каждой группе находились 4 боровка. Карантинная выдержка длилась 10 суток. Уход и содержание экспериментальных животных были стандартными и соответствовали требованиям СНИП для вивариев НИИ, приказ № 1045-73 от 06.04.1973. Животные выращивались в виварии ФГБНУ «ФЦТРБ-ВНИВИ» в контролируемых условиях: 12часовой период освещения, комнатная температура – 20±2 ºС, влажность – 50-70 %. Рацион и режим кормления стандартизирован исходя из соответствующих рекомендаций и приказов, что определяло нормальный биологический фон. В опыте использовались клинически здоровые животные, не подвергавшиеся токсическому воздействию. При проведении опытов мы руководствовались правилами проведения работ с экспериментальными животными, предусматривающими соблюдение основных биоэтических принципов. На начало опыта возраст животных составил 70 дней.

Животных кормили полнорационными комбикормами в соответствии с нормами кормления при свободном доступе к пить- евой воде. Опыт длился в течение 60 суток. Схема опыта представлена в таблице 1.

Таблица 1 – Схема опыта

Животных взвешивали перед постановкой опыта и в конце опыта. У животных брали кровь для проведения биохимических исследований в начале, середине и конце опыта. По завершении опыта животных декапитировали. В плазме крови, печени, почках, мышцах определяли содержание металлотионеинов методом Шафрана Л.М. и др. [6].

Результаты исследований. Результаты представлены в таблицах 2-4. Среднесуточный прирост живой массы свиней 1-й группы составил 565 г., что подтверждает высокую питательную ценность использованных комбикормов. На 1 кг прироста живой массы было затрачено 3,15 кг комбикорма. Контаминация комбикорма 2 ПДК кадмия и 2 ПДК свинца снижала суточную продуктивнось животных на 78 г или на 13,8 %. При этом затрата корма повышалась на 15,9 %. Сочетанное применение шунгита и цеолита в дозах 1 % и 2 % к рациону не предотвращало негативного воздействия кадмия и свинца – продуктивность снижалась на 8,8-9,2% (таблица 2).

В таблице 3 представлены результаты исследований концентрации металло-тионеинов (МТН) в плазме крови свиней. Из таблицы следует, что на начало опыта концентрация МТН в плазме крови свиней была практически одинаковой и колебалась в пределах 0,0185-0,0203 мкмоль/мл. Через 30 дней в плазме крови свиней 1-ой группы (контроль) концентрация МТН повысилась до 0,25325 мкмоль/мл (Р<0,001). В плазме крови свиней 2-й группы концентрация МТН повысилась в сравнении с контролем в 4,5 раза (Р<0,001).

Таблица 2 – Прирост живой массы, конверсия корма

Таблица 3 – Концентрация металлотионеина в плазме крови свиней, мкмоль/мл (M±m, n=4)

МТН в группе контроля продолжа-     достигла 1,3958 мкмоль/мл и превысила ла расти и составила 0,4686 мкмоль/мл.      значение контроля в три раза (Р<0,001).

Концентрация МТН у свиней 2-й группы           У свиней 3-й группы концентрация

МТН в плазме крови в середине и конце опыта превышала значение контроля в 2 раза (Р<0,001), это означает недостаточность дозы сорбентов 1% к рациону. В 4-й группе (2% шунгита + 2% цеолита) концентрация МТН в плазме крови свиней к концу опыта превышала значение контроля на 31,9% (Р<0,001). Следовательно, при сочетанной контаминации рациона свиней 2 ПДК кадмия и свинца испытанные дозы сорбентов не обеспечивают полной адсорбции тяжелых металлов, но такое повышение МТН обеспечивает макси- мальное выведение кадмия.

В таблице 4 представлены результаты исследований концентрации металло-тионеина в печени, почках и мышечной ткани свиней на конец опыта, мкмоль/г (M±m, n=4). Из таблицы 4 видно, что в печени свиней 2-й группы (ОР + 2 ПДК Cd и Pb) концентрация МТН превысила значение контроля на 45,9 % (Р<0,001). Показатели 3-й и 4-й групп не превышали значений контроля. Концентрация МТН в почках и мышечной ткани не претерпела значительных изменений.

Таблица 4 – Концентрация металлотионеина в печени, почках и мышечной ткани свиней на конец опыта, мкмоль/г (M±m, n=4)

Заключение. В целом можно констатировать, что сочетанная удвоенная предельно допустимая концентрация кадмия и свинца в рационах свиней приводит к снижению продуктивности животных на 13,8 % (при более длительной контаминации рационов 2 ПДК кадмия и свинца снижение продуктивности окажется больше).

Применение сорбентов в указанных дозах позволяет минимизировать влияние кадмия и свинца на организм животных, но не предотвращает развитие металлоток-сикоза.

Резюме

Проведен 60-дневный опыт на кроссбредных боровках при контаминации рационов сочетанно 2 ПДК кадмия и 2 ПДК свинца и добавлении различных доз высокодисперсных (1-6 мкм) сорбентов шунгита и цеолита. Максимальный прирост живой массы имели боровки, которые получали основной рацион – 33,9±3,05 кг (биологический контроль). Контаминация рациона 2 ПДК кадмия и 2 ПДК свинца инициирует увеличение синтеза металлотио-неина в печени на 45,9 %. Снижение продуктивности при этом составляет 13,8 %. При этом затрата корма повышается на 15,9 %. Сочетанное применение шунгита и цеолита в дозах 1% и 2% к рациону не предотвращало негативного воздействия кадмия и свинца – продуктивность снижалась на 8,8-9,2%. Применение сорбентов в указанных дозах позволяет минимизировать влияние кадмия и свинца на организм животных, но не предотвращает развитие ме-таллотоксикоза.