Зона Южного Урала является зоной интенсивного промышленного производства - здесь расположено большое количество предприятий чёрной и цветной металлургии, тепловых электростанций, интенсивно загрязняющих окружающую среду.
В этой зоне наряду с биогеохимическими провинциями естественного происхождения описаны и провинции искусственного происхождения как результат неизмеримо возросшего загрязнения биосферы вследствие производственной деятельности человека [1,2,3]. Принято считать, что в зоне промышленных выбросов животные организмы реагируют на изменившийся состав окружающей среды. Однако, многие вопросы характера этой реакции и в частности - эндемических заболеваний крупного рогатого скота в биогеохимических провинциях зоны промышленных выбросов, с избытком селена, остаются до настоящего времени недостаточно изученными.
Материал и методика.
Для изучения влияния на организм крупного рогатого скота длительного поступления повышенных доз селена были использованы 18 бычков черно-пестрой породы, подобранных по принципу аналогов в возрасте 3,0-3,5 месяца живой массой 98-103 кг, средней упитанности, разделенных на 3 равные группы.
Первая группа - контрольная, получала основной рацион сбалансированный по основным показателям согласно нормативам ВИЖ, рассчитанный на получение среднесуточного прироста живой массы 500 гр.
Вторая группа - получала дополнительно к основному рациону 1,5 мг селена в виде селенита натрия на 1 кг сухого вещества корма.
Третья группа - получала дополнительно к основному рациону 1,5 мг селена в виде селенита натрия на 1 кг сухого веществе корма и серу элементарную в дозе 4 г на голову в сутки.
Указанные добавки бычки опытных групп получали в течение 120 дней. Добавки селена соответствовали среднему содержанию этого элемента в кормах, получаемых в зоне биогеохимических провинций естественного и техногенного происхождения, характеризующихся избыточным содержанием селена.
С целью контроля за уровнем обменных процессов и естественной резистентностью организма перед качалом опыта дважды, а затем через 10, 30, 60, 90 и 120 дней проводили исследования крови и сыворотки.
Содержание общего белка сыворотки крови и гемоглобина в крови определяли по общепринятым методикам. Бактерицидную активность по О.В. Бухарину и А.Б. Чермному, лизоцимную - по А.Г. Дорофейчуку.
В сыворотке крови определяли: общий кальций, неорганический фосфор, общую серу и селен крови на атомноадсорбционном спекрофотометре Перкен-Эймлер (Швеция).
Результаты исследований.
В нашем опыте был смоделирован хронический селеновый токсикоз в течение 120 дней. Следует, однако, отметить, что наряду с избытком селена в рационе подопытных бычков был избыток меди, железа и никеля. Это соответствует фактическому содержанию указанных элементов в кормах хозяйств, расположенных в биогеохимических провинциях с избытком селена, меди, железа, никеля и недостатком серы, цинка, кобальта и йода [3,4].
В результатах проведенного эксперимента установлено, что в первые 10 дней в сыворотке крови бычков, получающих селен, а также селен и серу (2 и 3 группы), отмечено увеличение общего белка соответственно на 7,6 и 4,7% (таблица 1). В дальнейшем уровень общего белка у бычков 2 группы, получающих селен, начиная с 30 дня, стабильно снижался и к концу опыта был ниже контроля на 19,5% (Р<0,05) и ниже исходного уровня на 18,0%.
Таблица 1. Динамика общего белка и гемоглобина на фоне добавок селена и серы ( ; n=6)
Номер группы |
Дни опыта |
||||||
Фон |
10 |
30 |
60 |
90 |
120 |
||
|
Общий белок, г/л |
||||||
I |
68,1±3,2 |
70,9±4,1 |
67,4±5,2 |
64,1±3,2 |
69,7±3,8 |
70,3±4,8 |
|
II |
69,8±2,1 |
76,3±5,6 |
69,8±4,1 |
59,2±6,3 |
58,5±2,1* |
57,3±2,1* |
|
III |
68,8±1,2 |
74,3±3,2 |
68,7±4,8 |
69,2±2,4 |
67,1±3,4 |
68,4±4,3 |
|
|
Гемоглобин, г/л |
||||||
I |
118,2±5,9 |
117,8±5,1 |
117,3±7,1 |
118,3±3,1 |
112,5±5,4 |
106,7±3,2 |
|
II |
116,4±3,1 |
118,7±2,1 |
120,6±4,6 |
108,4±2,7* |
98,4±3,4* |
87,5±4,8* |
|
III |
119,2±4,6 |
123,7±2,4 |
126,2±10,1 |
123,4±5,3 |
117,5±2,8 |
112,3±2,2 |
* - Р<0,05
Содержание гемоглобина на 10 и 30 дни опыта незначительно увеличилось по сравнению с контролем и исходными данными в обеих подопытных группах. Это увеличение было особенно характерным на фоне добавки селена и серы (5,0 и 7,1%). Однако в силу большой вариабельности показателей данные изменения носят не достоверный характер. В дальнейшем начиная с 60 дня опыта уровень гемоглобина на фоне хронического селенового токсикоза снижался и к концу опыта был ниже, чем в контроле на 18,0% (Р<0,05).
В 3-ей группе, где бычки получали селен и серу также отмечалась тенденция к снижению концентрации гемоглобина в крови бычков, однако на протяжении всего опытного периода его уровень был выше, чем в контроле на 4,4 и5,2%(Р<0,1). Подученные результаты указывает на то, что добавки селена и серы в первые 10 дней стимулируют обменные пронесем в организме бычков, а в дальнейшем длительное поступление селена начинает действовать угнетающе, т.е. проявляются его известные токсические свойства.
Однако добавки серы к рациону, содержащему избыток селена являются сдерживающим фактором.
Это подтверждается анализом динамики других изучаемых нами показателей. Характерным в нашем опыте являются изменения гуморального звена иммунной системы (таблица 2).
Так, в группе животных получающих селен, селен и серу в первые 10-30 дней бактерицидная и лизоцимная активность сыворотки крови по сравнению с контролем повысилась соответственно на 10-15%. На 120 день опыта бактерицидная и лизоцимная активность на фоне добавок селена снизилась соответственно на 43,1 и 25,7%. На фоне же добавок селена и серы, данные показатели были незначительно ниже контрольных (на 4,2 и 0,7%).
Таблица 2. Динамика бактерицидной и лизоцимной активности на фоне добавок селена и серы( ; n=10)
Номер группы |
Дни опыта |
||||||
Фон |
10 |
30 |
60 |
90 |
120 |
||
|
Бактерицидная активность, % |
||||||
I |
55,3±2,9 |
53,8±3,1 |
52,7±2,4 |
50,8±1,9 |
51,3±2,8 |
48,7±3,1 |
|
II |
56,4±3,4 |
60,1±2,3 |
58,4±3,1 |
49,1±2,7 |
39,4±3,2* |
32,9±2,9* |
|
III |
52,8±4,1 |
58,4±3,1 |
60,2±2,7* |
55,4±2,3 |
50,4±3,1 |
46,7±2,8 |
|
|
Лизоцимная активность, % |
||||||
I |
19,2±0,9 |
18,6±1,2 |
16,4±0,8 |
17,1±0,4 |
16,3±0,8 |
15,2±0,2 |
|
II |
18,7±1,2 |
20,6±1,4 |
19,7±0,7* |
15,7±0,3* |
12,2±1,2* |
11,3±0,4* |
|
III |
19,4±0,7 |
20,8±0,7 |
18,3±0,9* |
16,2±0,7 |
15,8±0,7 |
15,1±0,8 |
* - Р<0,05
Характерные изменения показателей естественной резистентности организма животных, отмеченные в первые 10-30 дней опыта, по-видимому, связаны со стимулирующей функцией селена, действующего как иммуномодулятор, что согласуется с известными в литературе данными [1,5].
Таким, образом, суммируя полученные результаты, характеризующие влияние хронического селенового токсикоза на показатели естественной резистентности организма бычков можно отметить, что селен в дозе 1,5 мг на 1 кг сухого вещества рациона в первые 10-30 дней действует стимулирующим образом, а в дальнейшем начинает угнетать защитные функции организма.
Наряду с изучением влияния селенового токсикоза на показателя естественной резистентности организма представляет большой интерес вопрос о его влиянии на минеральным обмен. В этом плане была изучена динамика обмена кальция, фосфора, серы и селена (таблица 3).
Таблица 3. Динамика кальция, фосфора, серы и селена в сыворотке и крови на фоне добавок селена и серы в рацион бычкам ( ; n=6)
Номер группы |
Дни опыта |
|||||
Фон |
10 |
30 |
60 |
90 |
120 |
|
|
Кальций, ммоль/л |
|||||
I |
4,21±0,27 |
4,23±0,40 |
4,27±0,46 |
3,37±0,09 |
3,61±0,22 |
3,81±0,09 |
II |
4,72±0,39 |
4,53±0,25 |
4,12±0,04 |
3,38±0,06 |
3,24±0,21 |
3,14±0,26* |
III |
4,31±0,39 |
4,12±0,04 |
3,77±0,28 |
3,22±0,03 |
3,81±0,10 |
3,18±0,38 |
|
Фосфор, ммоль/л |
|||||
I |
2,20±0,09 |
2,18±0,13 |
2,14±0,08 |
19,6±0,05 |
2,06±0,10 |
1,89±0,05 |
II |
2,06±0,22 |
2,28±0,17 |
2,04±0,06 |
1,86±0,11 |
1,74±0,05* |
1,67±0,06* |
III |
1,99±0,18 |
2,49±0,10 |
2,10±0,13 |
1,97±0,10 |
1,89±0,14 |
1,86±0,10 |
|
Сера, мг/ 100мл |
|||||
I |
56,7±2,8 |
57,4±3,4 |
56,2±4,1 |
55,6±2,8 |
54,3±3,7 |
53,1±4,1 |
II |
53,9±3,4 |
53,1±2,7 |
52,3±2,7 |
49,4±3,1 |
46,8±2,3* |
42,8±4,2* |
III |
55,4±3,1 |
55,9±3,2 |
56,4±2,9 |
57,2±3,3 |
58,7±2,9 |
58,5±3,1 |
|
Селен крови, мкг/100 мл |
|||||
I |
5,9±0,13 |
6,0±0,10 |
5,8±0,10 |
5,9±0,06 |
6,2±0,11 |
6,1±0,16 |
II |
6,1±0,15 |
6,9±0,15* |
7,9±0,20* |
9,8±0,12* |
15,2±0,26* |
18,1±1,23* |
III |
6,3±0,16 |
6,7±0,21* |
7,2±0,22* |
8,4±0,10* |
9,1±0,21* |
9,8±0,27* |
В обмене кальция в течение всего опыта во всех группах достоверных изменений не отмечено, за исключением общей тенденции к его снижению во всех группах к кокну опыта. В обмене фосфора отмечено достоверное снижение его уровня начиная с 90 дня опыта во 2-ой группе, где бычки получали добавки селена на 15,6 и 11,7% (Р<0,05).
Что же касается обмена серы и селена, то тут выявилась прямая взаимосвязь. Так, во 2-ой группе на фоне дачи селена отмечено снижение общей серы в сыворотке крови в течение всего опытного периода, и к концу опыта, разница между контролем и 2-ой группой составила 19,4%. Уровень же селена в этой группе постоянно повышался и превысил контроль и фоновый показатель соответственно в 2,9 раза (Р<0,01). В 3-ей группе, где животные наряду с селеном получали и серу изменения носили следующий характер: уровень серы в сыворотке крови постепенно повышался по сравнению с фоном и контролем незначительно, в среднем на 10,1%; а вот уровень селена возрос и эта разница между контролем и фоном составила соответственно 60,6 и 55,5% (Р<0,05).
На основании полученных результатов можно сделать вывод о том, что введение в рацион содержащий избыток селена дополнительно 4 г серы способствует стабилизации обменных процессов, предотвращает в определенной степени токсическое действие селена.
Список литературы
- Ермаков В.Е., Ковальский В.В. Биологическое значение селена. М. Наука 1974. 240с.
- Грибовский Г.П. Санитарно-токсикологическая оценка кормов, заготовляемых в зоне выбросов предприятий цветной металлургии. В сб. Профилактика заболеваний сельскохозяйственных животных в промышленных комплексах и крупных специализированных фермах. Челябинск. 1983, с.40.
- Молоканов В.А., Сердюк А.И. Особенности этиопатогенеза поражения копытец. Уральские Нивы, 1987, с. 45.
- Сердюк А.И. К обоснованию санитарно-гигиенической оценки продуктов убоя в зоне промышленных выбросов. М. Сборник трудов МВА. М. 1985, с.112-113.
- Blodgett D.I., Sehyrig G.G., Kornegay E.T. Immynomodulation in neanling smine hith dietary selenium. - Am. J. Vet. Res., 1986, №47, p. 1517-1519.