Изучение оценки биологической безопасности продукции птицеводства на лабораторных животных (стр. 6 из 8)
Измерения проводили на полярографе в режиме переменного тока с ртутно-капельным электродом в электролизере вместимостью 5см3. Полярограмму записывали при напряжении от -0,6 до -1,0 относительно донной ртути, выбирая режим работы в соответствии с инструкцией к полярографу.
Прямое полярографирование использовали в тех случаях, когда массовая доля кадмия или свинца в пробе обеспечивает получение четкого пика металла в полярограмме, а состав элементов в золе не создает помех. Для этой цели в две конические колбы вместимостью 10 или 25 см3 помещали 4 см3 контрольного или испытуемого раствора. В первую колбу добавляли 1 см3 соответствующего фонового электролита и пропускали через раствор азот или другой инертный газ в течение 10 минут. Затем раствор немедленно переносили в электролизер, предварительно промытый дистиллированной водой, фоновым электролитом и полярографируемым раствором, полярографировали и измеряли высоту пика токсикоэлемента .
Во вторую колбу вносили добавку - стандартный размер в таком количестве, чтобы высота пика токсикоэлемента на полярограмме, примерно удвоилась, по сравнению с первоначальной. Добавку следует вносить в малом объеме (не более 1 см3 ), чтобы предотвратить изменение концентрации фонового электролита и зольных элементов. Затем в колбу добавляли фоновый электролит в объеме, необходимом для доведения его до 5см3. Пропускали инертный газ, полярографировали в тех же условиях и измеряли высоту пика токсикоэлемента.
Полярографирование с предварительным внесением токсикоэлемента в испытуемый раствор проводили при анализе образцов с низкой массовой долей токсикоэлементов или в тех случаях, когда на полярограмме вследствие помех из-за сложного элементарного состава золы наблюдался только нечеткий изгиб в области пика токсикоэлемента. Для определения в две конические колбы вместимостью 10 или 25 см помещали по 4 см контрольного или испытуемого раствора и добавляли минимальное количество токсикоэлемента (0,2-0,5 мкг), которое обеспечило бы получение на полярограмме четкого пика кадмия или свинца.
Далее поступали так же, как и при прямом полярографировании. Массовую долю токсикоэлемента (X) в мг/кг или массовую концентрацию (X) в мг/дм вычисляли по высоте пиков, измеренных на полярограмме с помощью линейки с погрешностью до 1 мм, соответственно по формулам:
- при прямом полярографировании:
- при полярографировании с предварительным внесением токсикоэлемента:
где Н1 - высота пика, полученного при первом полярографировании, мм;
Н2 - высота пика, полученного при втором полярографировании, мм;
V2 - объем испытуемого раствора после внесения добавки, см;
V1- объем испытуемого раствора, приготовленного из озоленной навески, см;
М - масса навески продукта, взятая для озоления, г;
V - объем продукта, взятый для озоления, см;
Хк - масса свинца или кадмия в контрольном растворе, мкг;
M1 - масса токсикоэлемента, добавленная перед вторым полярографированием, мкг; М2 - масса токсикоэлемента, предварительно добавленная для получения четкого пика токсикоэлемента, мкг Мк – масса токсикоэлемента в контрольном растворе, мкг.
2.2 Гистологические методы исследования
Кусочки органов размером 0,5х0,5 см фиксировали в 10% растворе нейтрального формалина в течение 48 часов при комнатной температуре. Срезы изготавливали на санном микротом толщиной 5-7мкм. Окраску срезов проводили гематоксилином Эрлиха с последующее докраской 1 % раствором эозина и судана III на жир. Окрашенные срезы заключали в полистирол. Изучение срезов проводили под световым микроскопом при увеличении в 400 раз
3. Результаты исследований
3.1 Накопление свинца и кадмия в органах крыс
При исследовании наличия химических веществ в биологических объектах, прежде всего, необходимо изучить накопление и распределение их в организме. Это необходимо для того, чтобы можно было судить о материальной кумуляции токсикоэлементов в организме и установлении органа накопителя. Изучение накопления и распределения свинца и кадмия в организме дает возможность проведения корреляции между патологическим процессом в органах, содержанием токсикоэлементов в них и изменением биологических показателей в крови животных.
Скорость всасывания соединений тяжелых металлов, их распределение и токсичность зависит не только от биологических особенностей органов пищеварения, а так же физико–химических свойств всасываемых веществ, взаимодействие их с компонентами пищи и от присутствия в кормах различных добавок.
Как известно, содержание протеина в рационе влияет на всасывание токсикоэлементов в организме животных.
В ходе исследований было установлено, что больше всего свинца накапливается в органах крыс, причем больше всего он накапливается в почках и составляет 11,85 ± 0,12 мг/кг. Если сравнивать с контрольной группой, то содержание свинца увеличивается в 24 раза (Р<0,001).
В печени уровень свинца увеличивается в 15 раза, а в сердце 13 раз и составляет – 7,58 ± 0,67 мг/кг и 5,61 ± 0,47 мг/кг соответственно.
При поступлении в организм крыс соединения кадмия на протяжении двух недель, его уровень также больше всего увеличивается в органах крыс.
Содержание токсикоэлемента составляет: в почках – 0,94 ± 0,21 мг/кг, в печени – 0,71 ± 0,62 мг/кг и в сердце –0,75 ± 0,32 мг/кг, т.е. это количество больше, чем в контрольной группе: в почках в 35,7 (Р<0,001), в печени – 23 раза (Р<0,001) и в сердце – в 28 раз (Р<0,01).
Таблица 1. Содержание свинца и кадмии в органах крыс.
| Органы | Контрольная группа, содержание свинца | Контрольная группа, содержание кадмия | Группа, получавшая мясо, содержащее свинец | Группа, получавшая мясо, содержащее кадмий |
| Почки | 0,48 ± 0,08 | 0,04 ± 0,01 | 11,85 ± 0,12 | 0,94 ± 0,21 |
| Печень | 0,52 ± 0,07 | 0,05 ± 0,01 | 7,58 ± 0,67 | 0,71 ± 0,62 |
| Сердце | 0,43 ± 0,06 | 0,03 ± 0,01 | 5,61 ± 0,47 | 0,75 ± 0,32 |
3.2 Биохимические показатели сыворотки крови крыс
В ходе исследований было установлено, что у крыс, получавших соединения свинца с мясом, количество общего белка в сыворотке крови уменьшается по сравнению с контролем в 1,3 раза и составляет 53,4 ± 0,5 г/л (Р<0,001) (Таблица 1 ).
Содержание белка в сыворотке у крыс, получавших соединения кадмия с мясом составляет 59,7 ± 0,2 г/л, т.е. меньше, чем в контрольной группе в 1,1 раз (Р<0,001). (Таблица 2 ).
Количество альбуминов в сыворотке крови этой группы также уменьшается при поступлении свинца – в 1,2 раза и при поступлении кадмия – 1,1 раз и составляет 31,6 ± 1,3 г/л и 35,5 ± 0,4 г/л соответственно (Р<0,01).
А уровень глобулинов в тоже время увеличивается, при поступлении в организм свинца – в 1,4 раза и при поступлении кадмия – 1,5 раза и составляет 31,1 ± 0,7 г/л и 34,1 ± 0,7г/л соответственно.
За счет увеличения количества глобулина и уменьшения альбумина в сыворотке крови уменьшается и коэффициент А/Г. Если в контрольной группе он составил 1,70, то во 2-ой группе он равен 1,02 и в 3-ой группе – 1,04.
Таблица 2. Биохимические показатели крови крыс
| Показатели | 1группа контроль | Группа, получавшая мясо, содержащее свинец | Группа, получавшая мясо, содержащее кадмий |
| Общий белок, г/л | 68,2±0,5 | 53,4±0,5 | 59,7 ± 0,2 |
| Альбумин, г/л | 37,1±0,3 | 31,6±1,3 | 35,5 ± 0,4 |
| Глобулин, г\л | 21,8±0,6 | 26,5±0,09 | 24,2 ± 0,1 |
| Коэффициент А/Г | 1,70 | 1,19 | 1,46 |
| Глюкоза, ммоль/л | 5,76±0,04 | 3,38±0,16 | 4,49 ± 0,13 |
| Общий биллирубин, ммоль/л | 3,70±0,62 | 8,78±0,14 | 11,80 ± 1,14 |
| Холестерин, мкмоль/л | 11,10±0,01 | 12,20±0,33 | 14,7 ± 0,14 |
| АсАТ, ммоль/л | 1,13±0,07 | 1,76±0,09 | 1,62 ± 0,04 |
| АлАТ, ммоль/л | 0,55±0,02 | 1,09±0,08 | 0,98 ± 0,01 |
| Щелочная фосфатаза, ммоль/л | 1,08±0,03 | 3,09±0,04 | 4,11 ± 0,01 |
Таким образом, при поступлении в организм крыс соединений свинца и кадмия с мясом уровень белка в сыворотке крови уменьшается в 1,3 раза и 1,1 раз, альбумина – в 1,2 и 1,1 раз, а количество глобулина увеличивается в 1,4 и 1,5 раз соответственно.
Проведенные нами исследования по определению показателей безазотистых органических компонентов показали, что в cыворотке крови крыс, получавших соединение свинца, уровень холестерина увеличился в 1,1 раз и составил 12,20 ± 0,33 мкмоль/л (Р<0,01), а у крыс, получавших соединения кадмия – в 1,32 раза и составил 14,7 ± 0,14 мкмоль/л (Р<0,001).
Наблюдается уменьшение количества глюкозы в сыворотке крови крыс при поступлении в организм кадмия и составило: в 3-ей группе – 4,49 ± 0,13 ммоль/л т.е. произошло уменьшение в 1,28 раз (Р<0,001), в 1,15 раз (Р<0,01), и в 1,02 раза (Р<0,01) соответственно
Причиной или следствием различных патологических состояний является нарушение нормального функционирования ферментных процессов. В ходе исследований была определена активность следующих ферментов: аспарагиновой аминотрансферазы (АсАТ), аланиновой аминотрансферазы (АлАТ) и щелочной фосфатазы.
При поступлении в организм крыс соединений свинца с мясом происходит увеличение показателей ферментов сыворотки крови: щелочной фосфатазы в 2,86 раз, АсАТ – в 1,56 раз, АлАТ – в 1,98 раз и составляет 3,09 ± 0,04 ммоль/л, 1,76 ± 0,09 ммоль/л, 1,09 ± 0,08 ммоль/л соответственно (Р<0,001). При этом коэффициент де – Ритиса также уменьшился и равнялся 1,61.
Аналогичные данные были получены и в опытных группах крыс, получавших с рационом соединения кадмия.