НАЦІОНАЛЬНИЙ АГРАРНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

КОЛЄСНІЧЕНКО ВАЛЕНТИНА МИХАЙЛІВНА

УДК 619:613.636:424.546.49

БІОГЕННА МІГРАЦІЯ СПОЛУК РТУТІ В СИСТЕМІ

ҐРУНТ-ВОДА-КОРМИ-ОРГАНІЗМ КУРЕЙ-НЕСУЧОК

16.00.06 – гігієна тварин та ветеринарна санітарія

АВТОРЕФЕРАТ

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата сільськогосподарських наук

Київ - 2005

Дисертацією є рукопис

Робота виконана в Одеському державному аграрному університеті

Міністерства аграрної політики України

Науковий керівник - доктор ветеринарних наук, професор

Гончаренко Володимир Михайлович,

Одеський державний аграрний університет, завідувач кафедри зоогігієни та технології виробництва продуктів тваринництва

Офіційні опоненти - доктор ветеринарних наук, професор

Чорний Микола Васильович, Харківська державна зооветеринарна академія, завідувач кафедри гігієни тварин

доктор сільськогосподарських наук, доцент

Козенко Оксана Віталіївна, Львівська національна академія ветеринарної медицини ім. С.З.Гжицького, доцент кафедри гігієни тварин

Провідна установа - Вінницький державний аграрний університет, кафедра розведення сільськогосподарських тварин і зоогігієни, Міністерства аграрної політики України, м. Вінниця

Захист дисертації відбудеться “23” червня 2005 року о 12.00 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 26.004.12 у Національному аграрному університеті за адресою : 03041, м. Київ - 41, вул. Героїв оборони,15, навчальний корпус 3, аудиторія 65

З дисертацією можна ознайомитися у бібліотеці Національного аграрного університету за адресою : 03041, м. Київ- 41, вул. Героїв оборони, 13, навчальний корпус 4, к . 41

Автореферат розісланий “20” травня 2005р.

Вчений секретар

спеціалізованої вченої ради Тютюн А.І.

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. Науково-технічний прогрес з інтенсивним розвитком сільського господарства призводить до виникнення проблем, пов’язаних з охороною навколишнього середовища від забруднення залишкової кількості різних хімічних речовин, зокрема, ртутьорганічних і хлорорганічних пестицидів. На даному етапі, вони є одними з основних за об’ємом викидів у водоймища, повітря, ґрунт. Особливо небезпечним токсикантом є ртуть та її алкил- і метилртутні сполуки. ( В.Ф. Мельников, 1975, Г.Л. Звягинцев , 1986).

Глобальний кругообіг ртуті в біосфері та забруднення довкілля - одна з головних проблем сучасного розвитку науки, а забезпечення населення екологічно-чистими продуктами птахівництва - завдання спеціалістів птахівництва ( М.А. Глазовська ,1981).

Постійний кругообіг ртуті та її сполук, обумовлений високою летючістю, стійкістю у зовнішньому середовищі, розчинністю в атмосферних опадах, здатністю до абсорбції ґрунтом та зеленими насадженнями. Тому, вивчення біогенної міграції ртуті у компонентах біосфери має глобальне санітарно-гігієнічне й екологічне значення ( І.М.Трахтенберг , 1969, М.А. Глазовська,1981, Гончаренко В.М.,1998, 2003).

Одним із основних джерел надходження ртуті в навколишнє середовище є природній процес її випаровування з поверхні землі. До природних джерел ртуті відносяться гірські породи, Світовий океан, підземні й поверхневі води. Антропогенне надходження ртуті в результаті діяльності людини, на порядок перевищує її природні надходження. (Л.Г.Бондарев, 1976, Ю.А. Злобін ,1998).

Накопичення ртуті рослинами збільшується з підвищенням концентрації ртуті в ґрунті. Тип ґрунту обумовлює суттєвий вплив на цей процес; найбільш високі концентрації ртуті знайдено в корінні рослин, але має місце і її переміщення в інші органи (листя, стебло), а вищі спорові (мохи) поглинають ртуть з атмосферного повітря ( С.Ф. Покровская, 1987, В.М. Гончаренко та

ін. 2000, Д.А. Засєкін, 2002).

В зв’язку з цим, виникла необхідність вивчення рівня забруднення довкілля сполуками ртуті, а також розробки ефективних способів зниження цього токсиканту у технологічній системі виробництва продукції птахівництва, якими є пектинові речовини, які отримані із відходів харчової і консервної промисловості, та здатні зв’язувати й виводити сполуки ртуті з організму курей-несучок.

Поряд із металами-біотиками у біогенну міграцію залучаються метали-токсиканти, до яких, в першу чергу, відноситься ртуть. Тому, визначення стану трансформації ртуті в умовах функціонування технологічних систем з виробництва продуктів птахівництва, дозволить вирішити ряд науково-практичних питань щодо інтенсивності міграції цього елементу та якості отриманої продукції.( Н.Ф.Тищенко, 1991).

Зв’язок роботи з науковими програмами, темами. Дисертаційна робота є частиною наукових досліджень теми кафедри зоогігієни та технології виробництва продуктів тваринництва, “Вивчення впливу санітарних, гігієнічних, екологічних та технологічних факторів навколишнього середовища на організм, продуктивність і якість продукції біогеохімічних провінцій півдня України,

( № держреєстрації 011U000276), яка виконувалась в Одеському державному аграрному університеті на кафедрі зоогігієни та технології виробництва продуктів тваринництва впродовж 1997-2004 років.

Мета і задачі дослідження. Метою нашої роботи було вивчення біогенної міграції сполук ртуті в умовах промислових комплексів з виробництва продуктів птахівництва в системі грунт-вода-корми-організм курей-несучок та з’ясування ролі організму птиці у біотрансформації цих сполук, а також розробки засобів, спрямованих на виведення ртуті з організму продуктивної птиці для поліпшення показників якості отриманої продукції.

Для досягнення цієї мети були визначені такі задачі :

1. Встановити рівень сполук ртуті в ґрунті, воді, кормах і організмі курей-несучок в умовах досліджувальних регіонів.

2. Вивчити надходження сполук ртуті у складі кормів і води у біотехнологічній системі з виробництва продуктів птахівництва.

3. Розробити технологію виготовлення пектиновмісного препарату для виведення сполук ртуті з організму продуктивної птиці.

4. Вивчити фізичні властивості, хімічний склад препарату та його вплив

на організм курей-несучок і морфологічний склад їх тушок.

5. Вивчити вплив пектиновмісного препарату на білковий обмін, склад крові, ріст та розвиток курей-несучок.

6. Вивчити вміст сполук ртуті в органах і тканинах курей-несучок до і після застосування пектиновмісного препарату.

7. Визначити коефіцієнт біотрансформації ртуті з кормів і води в організм курей-несучок.

8. Прогнозувати забруднення навколишнього середовища сполуками ртуті.

9. Визначити економічну ефективність і дати санітарно-технологічну оцінку проведеним науковим дослідженням.

Об’єкт досліджень: грунт, вода, корми, органи та тканини піддослідної та контрольної птиці, яйця, м’ясо, послід курей-несучок кросу “Білорусь – 9” різного віку.

Предмет дослідження: сполуки ртуті у довкіллі та тканинах птиці, гігієнічні, фізіологічні, гематологічні та біохімічні показники, тканини дослідної птиці, пектиновмісний препарат.

При виконанні роботи використовували зоогігієнічні, зоотехнічні, біохімічні, аналітичні, спектрофотометричні, біометричні та інші сучасні методи досліджень.

Методи досліджень : проводили методом безполум’яної атомної абсорбції на вміст сполук ртуті в об’єктах дослідження, визначали гематологічні показники крові, методики визначення хімічного складу корму . При обробці результатів використовували статистичні та економічні методики досліджень.

Наукова новизна одержаних результатів. Вперше одержано дані щодо надходження сполук ртуті у складі води й кормів в організм продуктивної птиці. Визначені величини акумуляції сполук ртуті в органах і тканинах. Вперше визначені коефіцієнти біотрансформації сполук ртуті з кормів і води в організм птиці в умовах промислової технології їх вирощування.

Вперше в птахівництві з метою отримання екологічно чистої продукції застосовували пектиновмісний препарат на основі відходів виноробної промисловості. Доведено, що цей препарат в комплексі з вітаміном С і активованим вугіллям позитивно впливає на виведення ртуті з організму птиці, а також поліпшує показники якості м’яса та яєць, отриманих від курей-несучок. Вперше проведено прогнозування забруднення навколишньго середовища ртутними сполуками. Експериментально обґрунтована ефективність застосування пектиновмісного препарату у вигляді кормової добавки до основного раціону годівлі птиці.

Практичне значення одержаних результатів. Виконані дослідження дають можливість проведення моніторингу ( оцінки та прогнозу ) за динамікою вмісту сполук ртуті у ґрунтах сільськогосподарських угідь і якістю рослинницької продукції у зоні діяльності комплексу з виробництва продукції птахівництва.

На основі одержаних даних складені і видані рекомендації, щодо впровадження пектиновмісного препарату для виведення ртуті з організму курей-несучок.

Отримано патент на винахід за № 34330 А "Кормова добавка для птиці".

Особистий внесок здобувача. Здобувачем самостійно виконанно весь огляд літератури, обсяг експериментальних досліджень, аналіз і узагальнення одержаних результатів, проведено їх апробації і впровадження у виробництво, статистична обробка результатів досліджень та сформульовані висновки і пропозиції. Програма наукових досліджень розроблена разом із науковим керівником.

Апробація результатів дисертації. Матеріали дисертації доповідались, обговорювались й були схвалені на Міжнародній екологічній конференції по захисту ріки Дністер (м. Одеса, 20-24.09.1993); Міжнародній науково-технічній конференції "Рациональное использование топливно-энергетических ресурсов, экономика, экология” (Одеса, 1999); щорічних звітних наукових конференціях професорсько-викладацького складу Одеського державного аграрного університету.

Публікації. Матеріали дисертації опубліковані у 10 наукових працях (8– у збірниках наукових праць; 1 – матеріалах і тезах конференцій; 1 – методичних рекомендаціях). За темою дисертації одержано патент України на винахід.

Структура та обсяг роботи. Дисертація складається із вступу, огляду літератури, загальної методики та основних методів досліджень, результатів досліджень і їх обговорення, узагальнення результатів досліджень, висновків і пропозицій виробництву, списку використаної літератури та додатків. Робота викладена на 149 сторінках компютерного тексту, містить 14 рисунків,

32 таблиці, 9 додатків. Список літератури включає 259 джерел, у тому числі - 53 іноземних авторів.

МАТЕРІАЛИ ТА МЕТОДИ ДОСЛІДЖЕНЬ

Дослідження проводили в Любашівському, Біляївському, Татарбунарському районах, а також на птахофабриці “Свердловське ” Комінтерновського району Одеської області протягом 1997 – 2003 р.р. згідно з схемою досліджень (рис.2.1).

Середні зразки ґрунту, води, кормів;

Піддослідні групи курей-несучок кросу “Білорусь-9”

1 серія дослідів Оцінка рівня міграції, накопичення та біотрансформації ртуті в екосистемі та її розподіл в організмі курей – несучок

2 серія дослідів Розробка та гігієнічна оцінка технології виготовлення пектиновмісного препарату із відходів виробництва

3 серія дослідів Вплив пектиновмісного препарату на рівень елімінації ртуті, фізіологічний стан організму та якість продукції курей-несучок

4 серія дослідів Розробка метода прогнозування забруднення довкілля ртутними сполуками (математична модель)

Досліджувальні показники

Мікроклімат у приміщеннях | Прогнозування забруднення сполуками ртуті навколишнього середовища | Гематологічні та біохімічні показники в організмі курей-несучок | Коефіцієнти накопичення і біотрансформації ртуті | Продуктивність та якість м,яса, яйця(білок, жовток) курей–несучок | Економічна ефективність проведених досліджень

Пропозиції виробництву

Рис. 2.1. Загальна схема досліджень

Санітарно-гігієнічну оцінку повітряного середовища у приміщеннях для птиці проводили за загально прийнятими методиками: температуру повітря і його вологість визначали психрометром ПВ-1А; бактеріальне забруднення повітря – в чашках Петрі з м’ясо-пептонним агаром на апараті Кротова; вміст аміаку у повітрі - газоаналізатором УГ-2; концентрацію вуглекислого газу – 0,005n розчином їдкого барію, освітленність – люксметром Ю-116. Загальну оцінку показників мікроклімата проводили за методикою М.В.Демчука та ін.(1996).

У першій серії проведених дослідів для обґрунтування вмісту сполук ртуті в компонентах біосфери відбір середніх проб ґрунту проводили з глибини

10-30 см орного шару методом конверта в кількості – 0,5-1 кг, висушували, подрібнювали в порцеляновій ступці і просівали через ґрунтові сита різного діаметра. Зберігали герметично закритими без додавання консерванту при температурі +16 - 18 °С.

Проби водопровідної води, що використовується для напування сільськогосподарської птиці, відбирали на птахофабриці згідно ГОСТ 24481-80. Зразки води для аналізу на вміст сполук ртуті відбирали у скляний посуд загальним обємом 1,5 л з кожного джерела водопостачання.

Якість води за вмістом ртуті після лабораторного дослідження порівнювали з вимогами ГОСТ 2874-82 .

Відбір зразків орного шару грунтів проводився у відповідності з вимогами до відбору проб грунтів при загальних і локальних забрудненнях, викладених в ГОСТ 17.4.4.02-84 .

Корми відбирали відповідно до гігієнічних рекомендацій за

ГОСТом 27262-87.Зберігали в поліетиленових пакетах без додавання консерванту в холодильнику при температурі 2-4° С. Мінералізацію доставлених в лабораторію зразків концентрованих кормів, грубих та соковитих згідно методики викладеної в ГОСТ 26929-86.

Мінералізацію таких зразків проводили методом сухого озолення. Кислотну екстракцію сполук ртуті із золи проводили азотною кислотою. Ртуть в підготовлених зразках визначали методом безполум’яної атомної абсорбції на приладі “ Юлія - 2”.

В зазначених досліджувальних районах на протязі 1998-1999 років відбирали та обробляли в лабораторії зразки води, кормів та грунту, в яких визначали фоновий вміст сполук ртуті. Відбір середніх проб проводили згідно ДCТ 24481-80 і ДСТ-18963-73.

Матеріалом для подальших власних досліджень були органи та тканини від курей-несучок: кров, печінка, серце, легені, нирки, м’язова і кісткова тканина.

Слідуючий етап наукових досліджень був спрямований на пошук і розробку технології ефективних, доступних та дешевих профілактичних засобів, застосування яких дало б змогу знизити (вивести) надлишок токсичних хімічних елементів з організму птиці (серія 2).

Подальша серія наукових досліджень була проведена протягом

1999-2003 років. Дослід був проведений з метою вивчення фонового вмісту та кумуляції сполук ртуті у яйці, м’язах та внутрішніх органах дослідної птиці.

Вивчено хімічний склад сировини для виготовлення пектиновмісного препарату (виноградні вичавки), розроблена технологія виготовлення пектиновмісного препарату, вивчена фізична характеристика та склад препарату, а також ефективність дії цього сорбенту на організм курей-несучок, та на вміст ртуті в ньому (серія 3).

Четверта серія дослідів присвячена розробці математичної моделі (рівняння) з метою прогнозування забруднення довкілля ртутними сполуками.

Дослідній птиці в продуктивному віці почали згодовувати пектиновмісний препарат (табл.1).

Таблиця 1

Схема проведення дослідів

Групи

курей | Кількість голів у групі | Досліджуваний фактор

Контрольна | 150 | Основний раціон ( ОР )

1 дослідна | 150 | ОР + 2 г пектиновмісного

препарату (ПВП ) на 1 гол. за добу

2 дослідна | 150 | ОР + 3 г ПВП на 1 гол. за добу

3 дослідна | 150 | ОР + 4 г ПВП на 1 гол. за добу

З цією метою в умовах птахофабрики “Свердловське” Комінтернівського району Одеської області були сформовані, за принципом груп-аналогів, 4 групи курей-несучок віком 4 місяці, живою масою 1540 г: одна контрольна та три дослідні по 150 голів в кожній. Птиці контрольної групи згодовували основний раціон, який складався за рецептом комбікорму. Птиці першої дослідної групи крім основного раціону згодовували пектиновмісний препарат в дозі 2 г на голову за добу, птиці другої дослідної групи 3 г на голову за добу, а птиці третьої групи 4 г на добу протягом 6 місяців разом з концентрованими кормами. Протягом досліду, за час застосування сорбенту у птиці всіх дослідних та контрольних груп відбирали зразки яєць та крові, на початку та в кінці досліда відбирали середні зразки печінки, нирок, серця, легень, кісткової та м’язової тканини для контролю вмісту в них ртуті.

Відбір проб крові, яєць, посліду у птиці проводили на птахофабриці вранці до годівлі з дотриманням правил асептики та антисептики. Кров брали голкою Боброва із підкрильної вени клінічно здорової птиці. Кров попередньо стабилізували гепарином з розрахунку 0,1 мл (500 од.) на 10 мл крові, зберігали в холодильнику при температурі +2-4оС.

Відбір яєць проводили за ДСТ-725-62, зберігали в холодильнику.

Середні проби посліду поміщали в посуд оброблений азотною кислотою і зберігали герметично закритими в холодильнику.

З метою відбору зразків внутрішніх органів та тканин птиці, проводили забій птиці . Проби м’язової та кісткової тканини, печінки, нирок, серця, легенів відбирали згідно з вимогами ГОСТ 7269-79.

М'язи і внутрішні паренхіматозні органи масою 3-5 г попередньо подрібнювали на склі, зберігали в холодильнику.

Гематологічні показники крові вивчали за загальноприйнятими методиками аналізуючи лейкоцитарну формулу, кількість еритроцитів, кількість лейкоцитів, кількість гемоглобіну та вміст загального білка. Вміст кальцію в сироватці крові проводили за методикою Д.С. Ваарду (1961). Вміст фосфору в сироватці крові проводили колориметричним методом за Бригом (1961) зі змінами В.Я. Юделовича(1961), відносний вміст білкових фракцій крові визначали методом електрофорезу на папері. В основі дослідження лужного резерву лежить визначення кислотної ємкості крові, яке ми проводили за

Д.А. Неводовим (1962).

Кількість каротину в сироватці крові обчислювали за методикою

П.Т. Лебедєва (1960) [239].

У подальших дослідженнях для виведення сполук ртуті з організму сільськогосподарської птиці нами розроблена й апробована технологія виготовлення пектиновмісного препарату з відходів переробки винограду (вичавок), вітаміну С і активованого вугілля (патент № 34330 А ). Вивчена його дія на організм курей-несучок, а також можливість міграції ртуті з організму птиці у яйце і м'ясо.

Визначення хімічного складу виноградних вичавок, амінокислотний склад білка пектинових речовин визначали за методикою Петуховой Е.А. ( 1989) в лабораторії Одеської академії харчових технологій.

Порівняльну товарну оцінку яєць птиці, яєчну продукцію вивчали за класифікацією відповідно до вимог ДСТ 18292-72, РТУ УССР - 725-62.

Триптофан у м’язовій тканині визначали за допомогою лужного гідролізу методом Вербицького і Дегерейджу (1961), а оксипролін - методом Красільникової (1969).

Для визначення коефіцієнтів біотрансформації, накопичення сполук ртуті використовували системний підхід, запропонований О.І. Розпутнім (1997).

Математичне моделювання прогнозування яєчної продуктивності птиці розраховували на персональному комп’ютері Pentium – 305, використовуючи програму statustuka .

Економічну ефективність застосування пектиновмісного препарату визначали за витратою кормових одиниць на одиницю продукції. Отримані експериментальні дані піддавали біометричній обробці методом варіаційної статистики за Г.Ф. Лакіним (1990) з використанням програм для персональних компютерів.

РЕЗУЛЬТАТИ ДОСЛІДЖЕНЬ

Фоновий вміст ртуті в компонентах біосфери досліджувального регіону. Результати досліджень фонового вмісту ртуті показали, що найбільша концентрація сполук ртуті спостерігається в ґрунтах Біляївського району і складає 0,01220,002 мг/кг.

На другому місці по забрудненню ртуттю грунтів є Татарбунарський район з концентрацією ртуті 0,0103 0,001 мг/кг. Встановлено, що найменша кількість ртуті в грунті Любашівського району і дорівнює 0,098 0,001 мг/кг.

Доведено, що концентрація ртуті у воді дослідних регіонів в умовах півдня України перевищує гранично допустиму концентрацію (ГДК). При цьому треба враховувати, що джерелом водопостачання були артезіанські, шахтові колодязі та місцеві водогінні мережі, які живляться з рік – Турунчук, Дністер, Інгул. Так у дослідних районах Одеської області - концентрація вмiсту ртуті у воді перевищувала ГДК (0,0005 мг/дм3) і складала відповідно – Любашівський район- 0,0068 0,001, Біляївський район-0,00930,003, Татарбунарський район- 0,00780,002 мг/дм3 .

Аналізуючи розподіл ртуті в кормах встановлено, що найбільший вміст ртуті відмічено у кормах Біляївського району, як у соковитих кормах, так і в грубих. При цьому визначено, що в грубих кормах у 2 рази, а в соковитих у 3-4 рази більше акумулюється ртуті, ніж у зернових. Це пояснюється, вочевидь, різним рівнем обмінних процесів у рослинах.

Накопичення ртуті в організмі курей-несучок

Дані, що стосуються розподілу та накопичення ртуті в організмі сільськогосподарської птиці досить суперечливі. Це напевно, пояснюється різницею в способах надходження ртуті в організм, а можливо і тими обставинами, що різні дослідники використовували неоднакові по точності визначення методи дослідження ртуті. Багатьма дослідниками встановлено, що основним депо ртуті в організмі сільськогосподарської птиці є кістки, селезінка, печінка, кістковий мозок, кишечник, нирки. З цих депо ртуть періодично мігрує та поступає в потік крові, розноситься по організму та викликає інтоксикацію. Результати досліджень фонового вмісту сполук ртуті в органах і тканинах курей-несучок представлені в табл. 2.

Таблиця 2

Фоновий вміст сполук ртуті в органах і тканинах піддослідної птиці, Мm,

n = 9, мг/кг

Найменування проб | Концентрація ртуті | МДР

Печінка | 0,545 0,0056 | 0,1

Нирки | 0,428 0,0055 | 0,2

Легені | 0,536 0,0102 | 0,1

Шлунок | 0,357 0,0051 | 0,1

Кишечник | 0,421 0,0046 | 0,1

Мозок | 0,236 0,0023 | 0,2

Кістки | 0,045 0,0054 | 0,2

М’язи стегна | 0,568 0,0091 | 0,3

М’язи грудні | 0,603 0,0010 | 0,3

Жир | 0,299 0,0027 | 0,2

Серце | 0,163 0,0014 | 0,1

З даних таблиці 2 видно, що в межах допустимої концентрації накопичується ртуть лише в кістковій тканині – 0,0450,0054 мг/кг (при

МДР 0,2 мг/кг). Так, в печінці вміст ртуті складає 0,545 0,0056 мг/кг, що майже в 5 разів перевищує МДР. Доведено також, що вміст ртуті в нирках, шлунку, серці, м’язовій тканині перевищує гранично допустиму концентрацію майже в 2 рази.

Таким чином, проведені дослідження свідчать про те, що організм курей-несучок є останньою ланкою в трофічному ланцюжку біогенної міграції ртуті в якому вона накопичується і безпосередньо впливає на показники якості продукції (м’ясо, яйце). Тому застосування природних речовин, зокрема пектинів, для елімінації ртуті з організму продуктивної птиці має важливе науково-практичне значення.

Характеристика препарату для виведення сполук ртуті з організму курей-несучок. Ртуть у значних масштабах використовується в народному господарстві, науці й техніці. Це дає підставу для пошуку нових ефективних засобів індивідуального захисту від ртутної інтоксикації. Так, широко відоме застосування з цією метою антидотів і комплексонів (унітіол, сукцимер,

Д-пеніциламін, тіосульфат натрію), які мають здатність зв’язувати ртуть в організмі та значно підсилювати її виведення. Але ці речовини - синтетично-хімічні сполуки і здатні викликати ряд небажаних ефектів, основним з яких є зменшення в організмі мікроелементів ( М.Ю.Трахтенберг, Ю.М. Талакіна,

И.Б. Лескова, 1980).

Одними з таких речовин є пектини – високомолекулярні вуглеводи, які здатні виводити з організму сполуки ртуті.

Для виведення сполук ртуті з організму продуктивної птиці ми розробили на кафедрі та апробували в умовах господарства препарат із відходів виноробної промисловості (виноградних вичавок).

Пектиновмісний препарат - це сухий порошок світло-коричневого кольору з розміром часток 0,4-0,5 мм. Кормова добавка характеризується таким хімічним складом: виноградні вичавки - 95%, аскорбінова кислота - 4%, активоване вугілля - 1%.

Ступінь етерифікації препарату складає 44 %. На основі проведеної санітарно-гігієнічної оцінки він нетоксичний (біопроба), його загальне бактеріальне обсіменіння знаходиться в межах гігієнічної норми, він повністю може бути використаний у якості кормової добавки до раціону годівлі курей-несучок.

Вивчаючи хімічний склад пектиновмісного препарату, ми встановили зв’язок між терміном зберігання і його хімічним складом .

Отримані дані свідчать, що при першому дослідженні препарату його кислотність була 2,85, а при повторному дослідженні після шести місяців зберігання вона склала 2,7. Встановлено, різке зменшення таких цінних речовин як: цукру, клітковини, жиру, вітамін В1, В2, каротину, хлорофілу. Протягом тривалого періоду зберігання змінюється ступінь етерифікації з 43,0 до 76,9 %, що в середньому складає близько 55,7 %.

Подальший аналіз, вказує на те, що зі збільшенням терміну зберігання різко знижується і кількість пектинових речовин від 7,28 до 3,86 % , це майже на 53 % нижче, ніж на початку досліджень. Тобто, чим довше зберігається препарат, тим нижча його здатність зв’язувати сполуки ртуті.

Вплив пектиновмісного препарату на гематологічні показники

крові і яєчну продуктивність курей-несучок

Встановлено, що згодовування пектиновмісного препарату сприяло активізації обмінних процесів, а також добре вплинуло на морфологічні та біохімічні показники крові продуктивної птиці, на яєчну продуктивність та морфологічний склад яєць курей-несучок. Вплив пектиновмісного препарату на показники продуктивності птиці представлений у таблиці 3.

Таблиця 3

Вплив пектиновмісного препарату на яйценоскість курей-несучок

Групи

курей | Вік, місяць | Всього за 7

міс.,шт. | % до конт-рольної

групи

6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12

Контрольна | 17,6

0,54 | 22,41,1 | 24,61,2 | 25,21,4 | 25,31,4 | 23,71,3 | 23,01,5 | 162,02,1 | 100,00

І дослідна | 18,3

0,9 | 23,01,5 | 26,01,8 | 26,61,5 | 26,81,9 | 25,01,3 | 25,11,7 | 170,82,3 | 105,43

ІІ дослідна | 18,2

0,91 | 23,11,4 | 26,21,2 | 26,81,8 | 27,81,9 | 29,81,3 | 26,11,7 | 178,03,2 | 109,88

ІІІ дослідна | 18,0

0,95 | 22,01,1 | 25,01,3 | 25,01,3 | 26,81,3 | 24,31,2 | 24,41,1 | 167,31,9 | 103,27

З даних таблиці 3 видно, що у птиці дослідних груп яйценоскість збільшилася за період досліджень при введенні препарату в цілому на 3-10% у порівнянні з яйценоскістю птиці контрольної групи, що склало відповідно: перша дослідна група – 170,8 шт. (105,43%), ІІ дослідна група – 178,0 шт. (109,88 %),

ІІІ дослідна група – 167,3 шт. (103,27%), у порівнянні з птицею контрольної групи, яйценоскість якої становила 162 шт. яєць.

Введення вивчаємого препарату до складу комбікорму для птиці значно впливає на масу яйця курей та морфологічний його склад (табл 4).

Таблиця 4

Вплив пектиновмісного препарату на морфологічний склад яєць, Mm, n =20,г

Показник | Група птиці

Контрольна | І дослідна | ІІ дослідна | ІІІ дослідна

початок досліду | кінець досліду | початок досліду | кінець досліду | початок досліду | кінець досліду | Початок досліду | Кінець досліду

Маса: - яйця,

- білка,

- жовтка, | 57,15

1,92

34,2

2,9

15,6

0,65 | 57,7

1,89

33,8

2,91

17,3

1,2 | 56,7

1,95

34,3

3,1

15,3

0,45 | 58,5*

1,88

34,3

3,0

17,1

1,1 | 56,1

1,72

33,6

2,98

16,0

0,9 | 58,8*

1,79

34,0

3,2

17,8

1,3 | 56,9

1,8

34,5

3,12

15,8

0,58 | 58,9*

1,92

34,6

3,16

17,1

1,1

Шкаралупа з оболонками, | 7,3

0,57 | 6,6

0,14 | 7,3

0,58 | 7,71

0,56 | 6,42

0,10 | 7,0

0,55 | 7,2

0,59 | 7,2

0,59

Товщина шкаралупи, мм | 0,3540,07 | 0,357*0,06 | 0,3360,08 | 0,361*0,09 | 0,3610,09 | 0,361*0,09 | 0,3380,08 | 0,362*0,09

* - р ? 0,001 порівняно з показниками контрольної групи

Аналізуючи данні таблиці 4 можна констатувати, що при введенні пектиновмісного препарату до раціону курей-несучок маса яєць дослідних груп збільшилась. Так, маса яєць контрольної групи (57,15 г) збільшилася лише на 0,96%,а маса яєць І, ІІ та ІІІ груп за період досліду підвищилася на 1,8-2,7 г, що склало 3,17%; 4,81% і 3,51% відповідно.

Це пояснюється взаємодією компонентів кормової добавки, що викликає збільшення в крові і тканинах сульфгідрильних груп, які інтенсивно зв’язують ртуть через карбоксильні i гідроксильні групи і ефективно виводять її з організму птиці. Використання дешевої сировини та проста технологія приготування кормової добавки сприяє її низькій собівартості та широкому вжитку.

(І.М. Трахтенберг, 1969, М.А. Глазовська, 1981, Ю.А. Злобін, 1998,

В.М. Гончаренко, 2000).

Вплив пектиновмісного препарату на рівень виведення ртуті з організму дослідної птиці

Вивчення токсичного впливу ртуті на організм продуктивної птиці, що утримується в різних господарствах неможливо провести в чистому досліді, оскільки на курей-несучок по-різному впливають умови утримання, годівлі, радіактивне забруднення навколишнього середовища, тощо.

В період проведення дослідів всі організаційно-господарські питання, режим і організація годівлі, а також санітарно-гігієнічні заходи здійснювалися відповідно до технології, плану і розпорядку, які прийняті на птахофабриці. При цьому на даному етапі дослідів виключну увагу приділяли впливу мікроклімату на організм досліджувальної птиці з метою встановлення істинного впливу вивчаємого препарату. З цією метою ми в даній серії дослідів приділяли увагу утворенню оптимального мікроклімату (таблиця 5)

Одержані дані про гігієнічний і санітарний стан повітряного середовища у виробничих приміщеннях для курей-несучок на початку проведення науково-виробничих дослідів свідчить про те, що при експлуатації багатоярусних кліток в пташниках з примусовою вентиляцією утворюється нерівномірний мікроклімат.

Таблиця 5

Показники мікроклімату (кліткове утримання)

Групи птиці | Ярус батареї | Температура повітря, ° С | Відносна вологість, % | Швидкість руху повітря,м/с | Аміак,мг/л | Вуглекислий газ, г/% | Бактеріальне забруднення тис/мз | Освітленність,лк

Кури дорослі | 1 | 19,8 | 70,7 | 0,26 | 0,004 | 0,17 | 218 | 68 | 3 | 20,5 | 68,5 | 0,30 | 0,003 | 0,18 | 220 | 93 | 5 | 21,1 | 66,5 | 0,34 | 0,003 | 0,17 | 216 | 118 | В цьому випадку перебіг мікрокліматичних факторів був приблизно таким, як і при природних системах вентиляції.

Необхідно підкреслити, що при примусовій подачі свіжого повітря зверху-вниз і видалення забрудненого повітря з нижньої зони у приміщенні утворюється рівномірний мікроклімат. Різниця в температурі повітря по ярусам майже у всі сезони року не перевищувала 1-3° С, незначною була також різниця у газовому склады та іншим показникам повітряного середовища.

Таким чином, для утвроення оптимальних умов при проведенні науково-виробничих дослідів у багатоярусних пташниках необхыдна примусова вентиляція з витяжкою з нижньої зони і подачею його в верхню зону та вертикальним рухом повітряних потоків.

Важливим питанням санації повітряного середовища пташників є застосування ефективних засобів боротьби з шкідливими газами, особливо з аміаком. Оцінюючі показники мікроклімату приміщень в цілому ми використовували комплексний підхід : це дало змогу проводити подальшы досліді й в однакових санітарно-гігієнічних умовах, з одного боку, а з другого встановити конкретні фактори впливу на фізіологічний стан організму курей-несучок вивчаємих чинників.

Основний механізм виведення ртуті з організму птиці при застосуванні ПВП складається з комплексоутворюючої здатності пектинових речовин,їх властивості з’єднуватися із солями ртуті в пектати і пектинати, що виводяться з організму, не здійснюючи токсичної дії. Вплив пектиновмісного препарату на інтенсивність виведення ртуті з органів і тканин відображений в табл. 6.

Таблиця 6

Вміст ртуті в м’язовій тканині та органах курок-несучок, Mm, n=9,мг/кг

Найменування середніх проб | Група птиці

Контрольна | І дослідна | ІІ дослідна | ІІІ дослідна

початок досліду | Кінець досліду | початок досліду | кінець досліду | початок досліду | кінець досліду | Початок досліду | кінець досліду

М’язи грудні | 0,603±

0,001 | 0,607±

0,024 | 0,560±

0,008 | 0,340±

0,005* | 0,561±

0,002 | 0,350±

0,001* | 0,526±

0,008 | 0,380±

0,004*

М’язи стегна | 0,568±

0,008 | 0,560±

0,025 | 0,568±

0,009 | 0,430±

0,001* | 0,585±

0,005 | 0,200±

0,004* | 0,563±

0,009 | 0,330±

0,005*

Печінка | 0,545±

0,006 | 0,480±

0,013 | 0,537±

0,004 | 0,220±

0,004* | 0,502±

0,005 | 0,225±

0,006* | 0,508±

0,004 | 0,180±

0,001*

Нирки | 0,428±

0,006 | 0,426±

0,005 | 0,402±

0,004 | 0,336±

0,002* | 0,373±

0,004 | 0,108±

0,001* | 0,418±

0,001 | 0,308±

0,001*

Легені | 0,536±

0,010 | 0,540±

0,015 | 0,531±

0,012 | 0,291±

0,001* | 0,567±

0,017 | 0,252±

0,009* | 0,523±

0,002 | 0,293±

0,001*

Серце | 0,163±

0,001 | 0,159±

0,002 | 0,157±

0,006 | 0,148±

0,001* | 0,150±

0,002 | 0,140±

0,001* | 0,143±

0,004 | 0,131±

0,007*

*- р ? 0,001 порівняно з показниками контрольної групи

Аналіз даних таблиці 6, свідчить про позитивну дію пектиновмісного препарату на організм курей-несучок. Так, після його згодовування протягом

30 днів у дозі 2 г на добу ( І група ) вміст ртуті у грудних м’язах зменшився на

39,29%, у м’язах стегна – на 24,30%, в середньому – на 31,74%; при підвищені дози препарату до 3 г на добу ( ІІ група ) зниження вмісту ртуті у грудних м’язах досягло 37,61%, у м’язах стегна – 65,81%, а в середньому – 52,01%. У ІІІ групі ці показники складали 27,76%, 41,38% та 34,74% відповідно. Найінтенсивніше ртуть виводиться з печінки та нирок: так, у птиці І групи її кількість в печінці

зменшилась у 2,44 рази, у курей-несучок ІІ групи – у 2,23 рази, а у птиці ІІІ – у 2,82 рази; в нирках цей показник склав відповідно 1,20; 3,45 і 1,36 рази. Найменший відсоток виведення ртуті спостерігається у серці: у птиці І групи після згодовування пектиновмісного препарату кількість ртуті зменшилася лише на 5,73%, у птиці ІІ групи – на 6,67%, а у птиці ІІІ – на 8,39%. Після застосування ПВП вміст ртуті в легенях зменшився у 1,78-2,25 раз.

На основі проведених досліджень щодо вмісту сполук ртуті у кормах, воді, органах i тканинах організму продуктивної птиці проведено узагальнення трансформації цього елементу у технологічній системі у розрахунку на одну голову за період досліджень. Отримані результати наведені в табл.7.

Таблиця 7

Надходження сполук ртуті в організм курей-несучок за час досліджень

Показник | Кількість ртуті

мг/кг | %

Надійшло з кормами | 3,007 | 99,57

Надійшло з водою | 0,0129 | 0,43

Разом надійшло з водою і кормами | 3,0199 | 100

Вміст ртуті разом в органах і тканинах | 6,065

Кількість сполук ртуті, що надходить з кормів і води, але не асимілюється в організмі птиці, мг/кг | 3,045

Коефіцієнт накопичення з водою та кормами | 234

Коефіцієнт біотрансформації | 1

З даних таблиці 7 видно, що основним джерелом надходження сполук ртуті в організм курей є корми, на них припадає 99,57 % вмісту ртуті. 3 цього видно, що частка надходження ртуті у складі питної води дуже незначна, порівняно з кормами і становить у відсотках від сумарного вмісту лише 0,43 %.

Показник переходу ртуті з кормів та води в організм птиці - коефіцієнт біoтрансформації (відношення вмісту ртуті в організмі до його сумарного вмісту в кормах i воді) для птиці становив - 1, крім того, спостерігається вибіркове засвоєння організмом сполук ртуті окремими органами i тканинами, а коефіцієнт накопичення з водою і кормами склав 234.

Порівнюючи кількість ртуті, яка не затримується в органах i тканинах птиці із загальною кількістю їx у кормах i воді, що були витрачені за час досліджень, слід зазначити, що не асимільовані організмом сполуки виділяютьcя назовні з яйцем та послідом.

Оцінка вмісту сполук ртуті у складі компонентів переробки посліду, вмісту рухомих форм ртуті у ґрунтах сільськогосподарських угідь навколо птахофабрики та вмісту ртуті у рослинах i виносу елементу біомасою рослин, свідчить, що слід постійно проводити моніторинг за динамікою міграції сполук ртуті.

Експериментально встановлено, що загальна концентрація ртуті в організмі курей склала – 6,065 мг/кг, з даних наших досліджень встановлена концентрація сполук ртуті, яка міститься в яйці і складає 1,062 мг/кг, а в посліді вміщується 0,181 мг/кг. Встановлено, що з яйцем із організму виводиться до 1,75% ртуті, а з послідом до 3%. Це свідчить про необхідність додавання пектиновмісного препарату до раціону птиці з метою отримання екологічно чистої продукції птахівництва, який значно знижує вміст ртуті в органах та тканинах птиці.

Прогнозування забруднення навколишнього середовища

ртутними сполуками

Однією з форм математичного моделювання є корелятивне моделювання. Суть його в тому, щоб знайти математичний аналог цікавлячих нас взаємозв’язків дослідного процесу, тобто математичну формулу, яка відображає зв’язок явища, що моделюється, з факторами під впливом яких воно формується.

В наших дослідженнях розглядалась виробнича функція залежності яйценоскості (У) від коефіцієнту біотрансформації (Х1) та відсотку виведення ртуті з організму курей (Х2).

Аналізуючи результати статистичної обробки багатофакторної регресійної моделі по дослідним групам було отримане таке регресійне рівняння :

У = 143,53 + 0,06 Х1 + 28,76 Х2

Рівняння регресії – результативне. З рівняння видно, що якщо при збільшенні коефіцієнту біотрансформації на 1 % відповідно яйценоскість зростає на 28,76 штук яєць, або 29 яєць. При цьому коефіцієнт множинної кореляції склав 0,802, який вказує на наявність інтенсивного зв’язку - R2 = 0,644, де критерій вірогідності дорівнює відповідно td=14,95; td=15,48. R2 – коефіцієнт множинної детермінації, який вказує на той фактор, що варіація результативної ознаки на 64% пояснюється варіацією включених до аналізу факторів.

Економічна ефективність використання пектиновмісного

препарату при вирощуванні продуктивної птиці

Основними факторами, які обліковуються розрахунком економічного ефекту при вирощуванні птиці з використанням у раціоні годівлі пектиновмісного препарату було :

1.

2.

Розрахунок економічної ефективності проведений на основі експериментальних даних на поголів’ї курей-несучок 6-місячного віку.

Аналіз отриманих даних свідчить, про доцільність застосування пектиновмісного препарату при утриманні курей-несучок. Адже за рахунок вищої яйценоскості та зниження витрат кормових одиниць на 10 шт. яєць можна отримати вищу реалізаційну вартість продукції. Найоптимальніша кількість препарату, з економічної точки зору, складає 3 г на добу, при цьому додатково можна отримати 2,08 грн. з розрахунку на 1 голову продуктивної птиці.

ВИСНОВКИ

У науковій роботі представлено нове вирішення наукової задачі, яка полягає у вивченні біогенної міграції сполук ртуті у системі ґрунт-вода-корми-організм курей-несучок та у розробці засобів виведення їх з організму. Вона вирішилась методом визначення кількості ртуті у компонентах біосфери та шляхів транслокації її в організм сільськогосподарської птиці. Доведена ефективність використання пектиновмісного препарату в виведенні ртуті із організму курей-несучок, його позитивний вплив на продуктивність птиці, а також якість отриманої продукції.

1. Рівень ртуті в ґрунтах досліджувального регіону в середньому складає 0,0108 0,001 мг/кг і залежить від їх фізико-хімічного складу: піщаний ґрунт вміщує - 0,008 мг/кг, чорнозем – 0,0364 мг / кг; глинистий – 0,0182 мг/кг. Найвища концентрація ртуті в локальній зоні господарства надходить в організм птиці з комбікормами і складає 0,6010,01 мг/кг, з водою–0,002480,0001 мг/кг.

2. Вміст ртуті у воді складає в середньому – 0,0079 0,002 мг/кг; в грубих кормах–0,1090,01 мг/кг; в соковитих – 0,303 0,02 мг/кг; зернових–0,0990,01 мг/кг; паренхіматозних органах: печінці – в 5; в нирках – в 2,14; в легенях – 5,36; в шлунку – 3,57; в серцевому м’язі – в 1,63; в кістках, мозку, м’язах стегна та грудних м’язах відповідно більше у 0,22; 1,18; 1,89 та 2,01 раза перевищує максимально допустимий рівень . При цьому встановлено, що акумуляція ртуті організмом і тканинами продуктивної птиці має значний діапазон коливань, що безпосередньо вказує на функціонування спеціальних механізмів адаптації та включення токсичного елементу в метаболічні процеси.

3. Використання пектиновмісного препарату з відходів виробництва в раціонах годівлі курей-несучок сприяє підвищенню гемоглобіну на 0,60–0,72 %, формених елементів крові - на 1,38-1,93%, а також більш ефективному виведенню сполук ртуті з організму курей-несучок порівняно із контрольною групою. При цьому вміст ртуті в органах і тканинах після введення препарату зменшується на 45-67 %, у порівнянні з контрольною групою.

4. Застосування пектиновмісного препарату підвищує вміст загального білку крові на рівні 5,300,1 г/л; в сироватці крові резервна лужність зростає до 50,1мг/%,