УКРАЇНСЬКА АКАДЕМІЯ АГРАРНИХ НАУК

ІНСТИТУТ ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЇ ТА КЛІНІЧНОЇ ВЕТЕРИНАРНОЇ МЕДИЦИНИ

Заїка Петро Олександрович

УДК: 619:615.285.7:615.9:614.31:636.5

Токсико - гігієнічна оцінка синтетичних піретроїдів ІІ типу лямбда-цигалотрину та циперметрину у курей

16.00.04 – ветеринарна фармакологія та токсикологія

АВТОРЕФЕРАТ

дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата ветеринарних наук

Харків – 2000

Дисертацією є рукопис

Робота виконана у відділі токсикології та фармакології Інституту експериментальної і клінічної ветеринарної медицини Української академії аграрних наук

Науковий керівник:-кандидат ветеринарних наук, професор Васильєв Сергій Іванович, Харківський зооветеринарний інститут, кафедра фармакології та токсикології, проректор з навчально - методичної роботи заочного навчання с. г. вузів України

Офіційні опоненти:

доктор ветеринарних наук, професор Гуфрій Дмитро Федорович, Львівська академія ветеринарної медицини ім. С. З. Гжицького, завідувач кафедри фармакології і патологічної фізіології;

кандидат ветеринарних наук, старший науковий співробітник Патерега Ігор Петрович, Державний науково – дослідний контрольний інститут ветеринарних препаратів і кормових добавок Міністерства аграрної політики України, завідувач сектором

Провідна установа: Білоцерківський державний аграрний університет, НДІ внутрішніх хвороб тварин.

Захист дисертації відбудеться «16» листопада 2000 року о 10 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д. 64. 359. 01 при Інституті експериментальної і клінічної ветеринарної медицини УААН за адресою: 61023, Харків, вулиця Пушкінська, 83.

З дисертацією можна ознайомитися у бібліотеці Інституту експериментальної та клінічної ветеринарної медицини, м. Харків, вул. Пушкінська, 83.

Автореферат розісланий «14» жовтня 2000 р.

Вчений секретар

спеціалізованої вченої ради,

доктор ветеринарних наук, професор КОНАРЖЕВСЬКИЙ К. Є.

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. Інтенсивне ведення сільського господарства неможливе без застосування сучасних технологічних прийомів, спрямованих на підвищення продуктивності тварин та збільшення врожайності сільськогосподарських культур. У широкому спектрі різноманітних біологічних речовин та хімічних препаратів, що дозволяють суттєво скоротити затрати праці, підвищити врожайність та продуктивність, знизити собівартість сільськогосподарської продукції, використовується великий арсенал різних засобів: пестицидів, добрив, кормових добавок тощо. Економічна ефективність застосування пестицидів є загальновизнаною, виробництво засобів боротьби з шкідниками рослин та паразитами тварин і людей зростає з року в рік (Мельников Н. Н., 1987, Поляков В. А., Узаков У. Я., Веселкин Г. А., 1990, Куценко О. М., Писаренко О. М., 1995).

Відносно новим класом речовин, що застосовуються з цією метою, є синтетичні піретроїди - аналоги природних піретринів. Вони є цінними замінниками хлор- та фосфорорганічних пестицидів, відрізняються низькими нормами витрат, значною інсектоакарицидною активністю та селективністю дії, проте становлять потенційну небезпеку для навколишнього середовища (Мельников Н. Н., 1987). Синтетичні піретроїди та продукти їх розпаду забруднюють атмосферу, нагромаджуються у воді, грунті. За цих умов порушується діяльність природних та антропогенних біоценозів. Надходячи до організму тварин та людей, ці препарати можуть викликати гострі, хронічні та, що найважливіше, приховані форми інтоксикації, котрі в подальшому можуть впливати на генетичні властивості організму (Бредбері С. П., Коугс Дж. Р., 1993, Жминько П. Г., Войуницький В. М. та ін., 1993, Рустамов Ю. М., 1994).

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Робота виконувалась відповідно до державного завдання № 10.01, номер державної реєстрації 0197 V 000763 - "Розробити науково-методичні основи моніторингу мікотоксинів і пестицидів, засоби діагностики та профілактики токсикозів”.

Мета і задачі досліджень. Метою досліджень було вивчити токсикокінетику, токсикодинаміку синтетичних піретроїдів ІІ типу - л -цигалотрину і циперметрину, розробити методики визначення залишкових кількостей у тваринних та рослинних субстратах як засобу моніторингу, та до того ж обґрунтувати їх МДР у кормах.

Для досягнення цієї мети були поставлені такі задачі:

· визначити залишкові кількості синтетичних піретроїдів у органах і тканинах курей в гострому та хронічному експериментах;

· вивчити вплив синтетичних піретроїдів на гематологічні, біохімічні, гістологічні параметри курей;

· визначити залишкові кількості синтетичних піретроїдів у рослинних тканинах після одноразового оброблення в дозах, що рекомендовані фірмою-виробником.

· на основі аналізу отриманих матеріалів обгрунтувати МДР л-цигалотрину та циперметрину в кормах для курей.

Об'єкт дослідження: кури породи білий леггорн, картопля, кукурудза, прикореневий грунт.

Предмет дослідження: синтетичні піретроїдні інсектициди другого типу л–цигалотрин та циперметрин для обґрунтування МДР.

Методи дослідження. У крові курей досліджували: вміст гемоглобіну за допомогою ацетонціангідрину (Покровський О.О., 1969), еритроцитів - фотоколориметрично, глюкози із застосуванням о-толуїдину, піровиноградної кислоти модифікованим методом Умбрайта (Колб В. Г., Камишников В.С. 1982), активність аденозинтрифосфатази (АТФ–ази) (К.Ф. 3.6.1.3) (Белік Я. В. та ін., 1977), аланінамінотрансферази (К.Ф. 2.6.1.2.), аспартатамінотрансферази (К.Ф 2.6.1.1.), (АлАТ, АсАТ) за Райтманом та Френкелем (Ошерович А. М., Мільнер Б. І., 1965), активність неспецифічних естераз (К.Ф. 3.1.1.2., 3.1.1.7., 3.1.1.8.) (Малінін О. О., 1977), лужної фосфатази (3.1.3.1.) за Бессеєм, Лоурі та Броком (Покровський О. О., 1969). У печінці визначали концентрацію вітаміну А (Малінін О.О., та ін., 1996), глікогену за методом Кемпа (Прохорова М.И., Тутікова З. Н., 1956).

Досліджувалися зразки внутрішніх органів: серце, печінка, м'язовий та залозистий шлунки, легені, дванадцятипала кишка, селезінка та нирки. Визначали відносну масу печінки, серця та селезінки. Патоморфологічні дослідження проводилися спільно з лабораторією патоморфології ІЕКВМ.

Вміст залишків піретроїдів визначали у головному мозку, м'язовому та залозистому шлунках, легенях, серці, печінці, дванадцятипалій кишці, червоних та білих м'язах, внутрішньому жирі, селезінці, нирках. Визначення залишків піретроїдів проводили із застосуванням розробленої нами методики з використанням газо-рідинної хроматографії.

Наукова новизна одержаних результатів. Розроблено методику кількісного та якісного визначення синтетичних піретроїдів л-цигалотрину та циперметрину в об'єктах тваринного та рослинного походження засобом газорідинної хроматографії з детектором по захопленню електронів.

Встановлено кількість залишків л-цигалотрину та циперметрину в органах і тканинах курей при одноразовому та тривалому надходженні.

Визначено вплив синтетичних піретроїдів на організм курей, кількість еритроцитів, вміст гемоглобіну, лейкоцитів, концентрацію глюкози, пірувату, вітаміну А, активність неспецифічних естераз, АсАТ та АлАТ, АТФ-ази, лужної фосфатази у крові, вміст вітаміну А, глікогену, активність АТФ-ази, АсАТ та АлАТ у печінці.

Вперше обґрунтовано МДР л-цигалотрину та циперметрину в кормах.

Практичне значення одержаних результатів. Результати досліджень використані при розробці науково – методичних рекомендацій “Максимально допустимі рівні (МДР) синтетичних піретроїдів (перметрин, циперметрин, дельтаметрин, цигалотрин, лямбда-цигалотрин, фенвалерат, флувалінат) у кормах для сільськогосподарських тварин“, схвалені вченою радою ІЕКВМ (протокол № 16 від 15.12.1999), затверджені Головним державним інспектором ветеринарної медицини України, Головою державного департаменту ветеринарної медицини (№ 15 – 14 від 18.04.2000).

Особистий внесок здобувача. Самостійно виконав увесь обсяг виробничих і клінічних спостережень. Розробив методику визначення синтетичних піретроїдів, визначив залишкові кількості синтетичних піретроїдів в органах та тканинах курей, частинах зелених рослин і прикореневого грунту.

Апробація результатів дисертації. Основні результати досліджень доповідались на наукових конференціях різного рівня, схвалені та увійшли в матеріали:

Міжнародної науково–практичної конференції молодих учених “ Наукові досягнення в галузі ветеринарної медицини “, 1 – 2 червня 1997 р., м. Харків; Міжнародної науково–практичної конференції “Розвиток ветеринарної науки в Україні: здобутки та проблеми“, 24 – 26 вересня 1997 р., м. Харків; ІІ міжнародної конференції “Проблеми неінфекційної патології тварин“ 4 – 5 червня 1998 р., м. Біла Церква; Міжнародної науково–практичної конференції молодих вчених “ Стан та перспективи розвитку ветеринарної науки “, 1999 р., м. Харків; Першої міжвузівської наукової конференції молодих вчених і аспірантів “Інфекційна патологія молодняку сільськогосподарських тварин та птиці”, 9 – 10 червня 1999 р. м. Суми; щорічних Вчених радах ІЕКВМ (звітні конференції 1996-2000 років).

За матеріалами дисертаційної роботи опубліковано вісім статей. Із них три опубліковані в провідних фахових виданнях.

Структура дисертації. Матеріли дисертаційної роботи викладено на 109 сторінках машинописного тексту, які містять вступ, огляд літератури, власні дослідження, обговорення результатів проведених досліджень, висновки, список літератури. Роботу ілюстровано 1 рисунком та 18 таблицями. Список літератури містить 145 джерел, з яких 110 іноземних.

МАТЕРІАЛИ ТА МЕТОДИ ДОСЛІДЖЕНЬ

Експериментальна частина роботи виконувалася із застосуванням гематологічних, гістологічних та хіміко–токсикологічних методів дослідження.

З метою вивчення дії синтетичних піретроїдів за умов одноразового введення було використано 50 курей породи білий леггорн віком 130 діб. Перед початком досліду курей розділили на три групи. Протягом 15 діб кури знаходилися в адаптаційному періоді. Для одноразового індивідуального введення всередину застосовувалась доза 12 мг/кг l-цигалотрину та 30 мг/кг циперметрину. Емульсії відповідних препаратів (Карате - 5 % концентрат емульсії л-цигалотрину, розведений в 10 разів і Арріво – 25 % концентрат емульсії циперметрину, розведений в 20 разів) задавали залежно від маси тіла за допомогою стравохідно-шлункового зонду. Кури контрольної групи таким же методом отримували воду. Годівля та поїння здійснювалося за загальновизнаними нормами та раціонами. В ході досліду за курми проводилися спостереження. За цих умов визначався загальний стан, активність приймання корму та води, наявність та адекватність зорових і слухових рефлексів. Забій птиці проводили на 1, 7, та 14 добу після введення дослідних препаратів. Кожного разу для забивання відбирали по 5 голів із кожної групи.

З метою вивчення дії синтетичних піретроїдів на організм птиці за умов тривалого надходження було використано 50 курей породи білий леггорн. Птиця була розділена на три рівноцінні групи. Перша отримувала l - цигалотрин, друга – циперметрин, третя - контрольна. Адаптаційний період тривав 15 діб. Препарати l - цигалотрину та циперметрину задавали щодобово з кормом. Добова доза становила 2,4 мг/кг та 6 мг/кг l-цигалотрину та циперметрину відповідно. Робочі розчини готували так, як і в гострому експерименті, та додавали їх у корм. Вагу кожної курки визначали щонеділі та відповідно зі змінами ваги змінювали кількість препаратів, що додавали у корм. Загальна тривалість експерименту становила два місяці. Забій птиці проводився після 30 та 60 діб експерименту. Кожного разу забивали по 12 голів з кожної групи.

З метою вивчення збереження синтетичних піретроїдів у тканинах рослин був проведений дослід на зелених рослинах – кукурудзі та картоплі. Рослини оброблялися препаратами "Карате" та "Арріво" в рекомендованих фірмами-виробниками концентраціях - 0,2 л/га для кожного. На 1, 7 та 21 добу після оброблення відбиралися зразки листя, прикореневого грунту, бульб картоплі та качанів кукурудзи. Зразки подрібнювалися та відбирався середній зразок вагою 10 г. Вміст піретроїдів визначали за допомогою газо-рідинної хроматографії відповідно до розробленої нами методики у варіанті для зелених рослин і грунту.

РЕЗУЛЬТАТИ ДОСЛІДЖЕНЬ

Розробка методики визначення синтетичних піретроїдів. Синтетичні піретроїди добре розчинні в більшості органічних розчинників. Це дало змогу використовувати для їх екстракції як полярні, так і неполярні екстрагенти. В якості полярних розчинників нами було використано спирт етиловий і ацетон, а неполярних - гексан і бензол. Аналізуючи різні комбінації цих розчинників для екстракції піретроїдів із тканин тваринного та рослинного походження, ми дійшли до висновку, що найбільш відповідним для тканин тваринного походження був ацетон, що дав можливість екстрагувати 85–90 % дослідного препарату.

При роботі з рослинними об'єктами, особливо з тими, що мають низький вміст води, а також за умов дослідження грунту більш ефективним екстрагентом був гексан. Очищення проводили на хроматографічній колонці. Пігменти та інші коекстрактивні речовини мали більший час утримання ніж піретроїди, тому така очистка була найбільш ефективною.

Виморожування жирових компонентів з водно–ацетонового середовища зразку проводили при температурі -10 -20о С. За умов застосування свинцю оцтовокислого вміст води в зразку не повинен перевищувати 10 %, а в зразках, багатих на жири - 5 %.

Потім відділяли піретроїди методом перерозподілу в системі незмішуваних органічних розчинників у гексан. Дослідження показали, що саме таким чином можна було вилучити до 100 % препаратів. Якщо після перерозподілу екстракт залишався забрудненим, застосовували очищення методом хроматографії за допомогою колонки.

Експериментуючи з різними колонками, ми дійшли до висновку, що оптимальною була колонка висотою 5-8 см та місткістю до 10 грамів сорбентів. Колонка містила силікагель АСК та оксид алюмінію. Для очищення екстракту від води використовували натрій сірчанокислий безводний. З метою визначення параметрів елюювання до колонки вносили відому кількість піретроїдів в гексановому розчині та вимивали препарати бензолом з гексаном у співвідношенні 1:1. Всі піретроїди видалялися після проходження через колонку 6 см3 суміші, а коекстрактивні речовини залишалися на сорбенті.

Отже, екстракція піретроїдів ацетоном або гексаном, вимороження, центрифугування, перерозподілу в системі незмішуваних розчинників, очищення за допомогою колонки, концентрування та ідентифікація методом газо-рідинної хроматографії дозволяє виділити до 90 % л–цигалотрину та циперметрину.

Вивчення токсикокінетики та токсикодинаміки синтетичних піретроїдів у гострому досліді на курях. Визначення залишкових кількостей пестицидів проводили згідно розробленої нами методики. Дослідження токсикокінетики синтетичних піретроїдів показало, що вміст л-цигалотрину (таб. 1) був вищим, ніж циперметрину (таб. 2). Клінічних ознак гострого отруєння не спостерігали. Відносна маса серця та селезінки у дослідних курей мало відрізнялася від контрольних, але ми виявили тенденцію до зростання відносної маси печінки на 21 – 43 % на 14 добу.

Найвищу концентрацію піретроїдів виявили в селезінці, де їх наявність визначалася навіть через два тижні після початку експерименту. Залишки препаратів довше зберігалися в червоних м'язах, ніж у білих (таб 1, 2).

Таблиця 1

Вміст л - цигалотрину в організмі курей (мг/кг) після одноразового введення в дозі 12 мг/кг

Органи та тканини Терміни після введення препаратів, (діб)

1 7 14

Мозок головний сл. - -

Кишка дванадцятипала 0,14 сл. -

Шлунок м'язовий 0,73 0,01 -

Нирки 0,76 - -

Печінка 0,02 0,01 -

Селезінка 1,65 0,21 0,01

Серце 0,09 0,01 -

Жир внутрішній 0,02 0,01 -

М'язи білі 0,05 - -

М'язи червоні 0,01 0,01 -

Примітка: - не виявлено, сл. – сліди (менше 0,01 мг/кг) у цій і наступних таблицях.

Значна кількість піретроїдів за добу після введення визначалася в стінках м'язового шлунку та дванадцятипалої кишки. л–цигалотрин на перший день досліду визначався в усіх органах та тканинах, а циперметрин був відсутній у головному мозку, нирках та серці. Не дивлячись на високу ліпотропність піретроїдів, вміст їх у внутрішньому жирі був незначний (таб. 1, 2).

Патологоанатомічне дослідження виявило, що після введення піретроїдів в тонкому кишечнику та залозовому шлунку відзначалося посилення десквамації епітелію та помірне розрощення сполучної тканини слизової оболонки з помірною інфільтрацією мононуклеарами. У нирках встановили пошкодження нефроцитів та порожнини.

Таблиця 2

Вміст циперметрину в організмі курей (мг/кг) після одноразового введення в дозі 30 мг/кг

Органи та тканини Терміни після введення препаратів, (діб)

1 7 14

Мозок головний - - -

Кишка дванадцятипала 0,34 0,02 -

Шлунок м'язовий 0,61 0,04 -

Нирки - - -

Печінка сл. - -

Селезінка 2,13 0,06 0,02

Серце - - -

Жир внутрішній 0,04 0,02 -

М'язи білі сл. - -

М'язи червоні 0,01 0,01 -

У крові курей, що отримували піретроїди, відбувалися деякі зміни клініко-біохімічних показників. Так, зокрема через одну добу в курей, що отримували л–цигалотрин та циперметрин, зменшувалася кількість еритроцитів (1,57±0,06 та 1,67±0,07 відповідно проти 1,81±0,01 млн/мкл у контролі). Така ж тенденція зберігалася на 7 та 14 добу в групі, що отримувала л–цигалотрин. Введення циперметрину також зменшувало кількість еритроцитів на першу добу. В подальшому фактично не відрізняється від контролю. Вміст гемоглобіну у крові дослідних та контрольних курей був однаковий.

Рівень глюкози знижувався в обох дослідних групах на перший день (10,52±1,05 та 11,70±0,64 для л–цигалотрину та циперметрину відповідно, проти 12,06±0,40 мМоль/л в контролі), а на чотирнадцятий – зростала концентрація глюкози в групі, що отримувала л–цигалотрин. Зміни вмісту пірувату мали тенденцію до зниження в обох групах.

Ферментний склад крові не зазнавав відчутних змін, за винятком значного зменшення активності АлАТ на перший день досліду в обох групах (1,50±0,30 л–цигалотрин, 1,68±0,20 циперметрин, 3,64±0,12 мМоль/г/л контроль). На сьомий день виявлено зниження активності АсАТ в обох дослідних групах (7,28±1,01 л-цигалотрин, 6,48±0,40 циперметрин, 10,48±1,45 мМоль/г/л контроль). Через чотирнадцять діб активність АсАТ та АлАТ встановлювалася на рівні контролю, але в групі, що отримувала л-цигалотрин, залишалася зниженою. Активність лужної фосфатази в обох дослідних групах на першу добу експерименту мала тенденцію до зниження. У наступні терміни – 7 та 14 добу активність лужної фосфатази залишалася на рівні контрольної групи. Рівень активності неспецифічних естераз залишався відносно стабільним протягом усього досліду. Активність АТФ–ази в печінці на 1 та 7 добу в обох групах мала тенденцію до зниження і стабілізувалася на 14 добу. Така ж закономірність спостерігалась з активністю АсАТ та АлАТ. До того ж активність цих ферментів поверталася до вихідних показників на 7 та 14 добу.

Концентрація глікогену в печінці на перший день після введення піретроїдів в групі, що отримувала л-цигалотрин, була вищою, а циперметрин – нижчою за контрольні показники. На сьому добу – підвищена в обох групах, на чотирнадцяту добу - знижена.

Концентрація вітаміну А в печінці була досить стабільною, хоча було виявлено зниження вмісту вітаміну А як у контрольній, так і в дослідних групах .

Отже, одноразове введення л-цигалотрину та циперметрину призводить до накопичення препаратів у органах і тканинах із подальшим зниженням їх вмісту, появи ознак десквамаційного гастроентериту та нефрозу, змін активності ферментів, кількості еритроцитів і порушень енергетичного обміну.

Вивчення токсикокінетики та токсикодинаміки л-цигалотрину та циперметрину в хронічному досліді на курях. Встановлено, що за перші п'ять діб згодовування піретроїдів кури експериментальних груп були дещо млявими, повільно реагували на світлові та звукові подразники, годівлю та поїння. У курей контрольної групи таких змін не виявили.

Відносна маса печінки після 30 діб надходження піретроїдів зростала майже в півтора рази у курей першої групи і майже в два рази в другій, але на 60 добу ці показники вирівнювалися. Залишки синтетичних піретроїдів визначали в тих же органах та тканинах, що й у гострому досліді (таб. 3).

Накопичення піретроїдів у тканинах відбувалося нерівномірно. В білих м'язах їх вміст був майже незмінним на 30 та 60 добу. У групі дослідних курей, що отримувала л–цигалотрин, у внутрішньому жирі концентрація піретроїдів зростала в 25 разів на 60 добу порівняно з 30, а в групі, що отримувала циперметрин, в 7,5 разів. В інших органах і тканинах, що досліджувалися, концентрація препаратів зростала в 2–4 рази, або залишалася незмінною (головний мозок). Накопичення залишків л-цигалотрину було дещо вищим, ніж циперметрину (таб. 3).

При дослідженні гематологічних показників (еритроцити, гемоглобін) статистично вірогідних відмінностей між групами курей не виявлено. Біохімічні дослідження крові та печінки курей, що отримували l-цигалотрин та циперметрин протягом 30 діб, показали, що в печінці підвищувалась концентрація глікогену (в 2 рази порівняно з контролем) можливо внаслідок активації його обміну, пов'язаного з компенсацією токсичної дії ксенобіотиків. Активність АТФ-ази в печінці курей, що отримували циперметрин, підвищувалася з 1290 до 1442 мк/Моль/л/год на 60 добу.

Виявлено зниження концентрації глюкози з 17,6 до 5,91 мМоль/л у крові курей, що отримували l-цигалотрин. Активність лужної фосфатази в крові курей, що отримували л-цигалотрин, знижувалася з 19,0 до 12,7 мкМоль/л/год (контроль). Інші показники, що досліджувалися, не мали статистично вірогідних розбіжностей.

Таблиця 3

Вміст піретроїдів в органах і тканинах курей, мг/кг.

Об'єкти досліджень л -цигалотрин Циперметрин

30 діб 60 діб 30 діб 60 діб

Мозок головний 0,02 0,02 0,01 0,01

Шлунок м'язовий 0,14 0,43 0,16 0,48

Шлунок залозистий 0,11 0,36 0,02 0,08

Легені 0,01 0,06 сл. 0,02

Серце - сл. сл. 0,01

Печінка - сл. сл. сл.

Кишка дванадцятипала 0,13 0,04 0,01 0,02

М'язи червоні 0,01 0,01 сл. сл.

М'язи білі 0,03 0,02 сл. сл.

Нирки 0,03 0,07 сл. сл.

Селезінка - сл. - -

Жир внутрішній 0,01 0,25 0,01 0,07

Значні зміни виявили через 60 діб експерименту. В крові курей підвищувалася концентрація пірувату - з 142±9,5 (контроль) до 206±11 та 180±11 мкМоль/л у групах, що отримували лямбда-цигалотрин та циперметрин відповідно. Зауважимо, що у курей, що отримували циперметрин, дещо знижувалася активність аденозинтрифосфатази.У печінці активність АТФ-ази знижувалася в обох дослідних групах. Зміни активності згаданого ферменту виявлено у курей, що отримували лямбда-цигалотрин. Вміст глікогену в печінці дослідних груп також був суттєво нижчим відносно контрольної групи. Інші показники не мали вірогідних відмінностей.

Отже, двомісячне надходження піретроїдів із кормом у дозах, що вивчалися, не виявляє вираженої токсичної дії на курей. Так, збільшення відносної маси печінки через один місяць після початку згодовування піретроїдів носило тимчасовий характер і через два місяці вже не визначалося.

Зміни гематологічних показників не були постійними та не носили закономірного характеру. Зміни біохімічних показників крові та печінки можуть свідчити про порушення енергетичного та вуглеводного обміну і розвиток гіпоксії з огляду на зміни активності АлАТ і АсАТ, а також концентрацій глюкози, молочної кислоти, пірувату. Коливання біохімічних показників були помітні в печінці, що свідчить про потенційну небезпеку синтетичних піретроїдів для цього органу. Це підтверджується ще й тим фактом, що концентрація залишків препаратів практично в усіх органах і тканинах мала тенденцію до зростання.

Отже, ефект матеріальної кумуляції піретроїдів особливо притаманний для тканин, багатих жиром, котрі є для них своєрідними депо.

Вивчення вмісту залишків синтетичних піретроїдів у рослинних тканинах після одноразової обробки. В експерименті використовували дві ділянки кукурудзи (№ 1, 2) та дві ділянки картоплі (№ 3, 4). Ділянки № 1 та № 3 обробляли препаратом “Карате” (5 % концентрат емульсії л-цигалотрину) в дозі 0,2 л/га. Ділянки № 2 та № 4 обробляли препаратом “Арріво” (25% концентрат емульсії циперметрину) в дозі 0,2 л/га. Через 1, 7, 21 та 28 діб після обробки відбирали зразки зелених частин рослин, качанів кукурудзи, бульб картоплі та прикореневого грунту.

Найбільша кількість піретроїдів в перші 14 діб після оброблення містилася в листках та стеблах (кукурудза 0,45 та 1,71 мг/кг для л-цигалотрину та циперметрину, картопля 0,86 та 1, 07 мг/кг відповідно). У прикореневому грунті під картоплею та кукурудзою залишки піретроїдів визначали в менших кількостях (0,02 та 0,11 для л–цигалотрину, 0,57 та 0,13 мг/кг для циперметрину відповідно) на першу добу після обробки. В бульбах картоплі залишки лямбда-цигалотрину та циперметрину визначалися здебільшого в незначних кількостях та не перевищували 0,13 та 0,01 мг/кг відповідно. Через 28 діб після обробки синтетичні піретроїди не визначалися в жодному з субстратів.

Отже, безпечне використання рослин, оброблених л–цигалотрином та циперметрином, для годівлі тварин можливе через 28 діб.

Висновки

1. Піретроїдні препарати l-цигалотрин та циперметрин являють потенційну небезпеку для сільськогосподарської птиці та навколишнього середовища, саме тому їх застосування повинно бути забезпечено надійними методами контролю та регламентовано відповідними нормативно – правовими актами.

2. Розроблена нами методика визначення синтетичних піретроїдів у тканинах рослинного і тваринного походження та грунті методом газорідинної хроматографії з детектором захвату електронів забезпечує чутливість до 0,01 мг/кг.

3. Виявлені залишкові концентрації л- цигалотрину в бульбах картоплі та качанах кукурудзи протягом 21 доби з часу обробки. Залишкові кількості циперметрину виявляли в листі та качанах кукурудзи на протязі 21 доби. На 28 добу після обробки з нормою витрат 0,2 л/га (рекомендована фірмою–виробником) препарати були відсутні в усіх частинах рослин і грунті.

4. При внутрішньо-шлунковому одноразовому введенні курям л–цигалотрин та циперметрин накопичуються переважно в початкових відділах шлунково–кишкового тракту, враховуючи дванадцятипалу кишку, а також у печінці, нирках, селезінці та жировій тканині. В головному мозку та жирі вони виявлялися протягом 7 діб. Через чотирнадцять діб препарати були відсутні в усіх органах та тканинах.

5. При введенні піретроїдів курям з кормом протягом одного місяця вони визначаються в усіх органах та тканинах в максимальних кількостях 0,143 мг/кг і 0,156 мг/кг (м'язовий шлунок, l-цигалотрин та циперметрин відповідно). На другий місяць експерименту концентрація l-цигалотрину у внутрішньому жирі зросла в 25 разів (з 0,01 до 0,25 мг/кг), а цигалотрину в 7 разів (з 0,01 до 0,07 мг/кг). В усіх інших органах та тканинах, що досліджувалися, концентрації обох препаратів зростали в 2–4 рази.

6. Гістоморфологічне дослідження внутрішніх органів курей та гематологічні дослідження показали, що при одноразовому внутрішньо-шлунковому введенні піретроїдів спостерігалися ознаки десквамативного гастроентериту та нефрозу, а за умов тривалого надходження препаратів із кормом у дозах, що досліджувалися, помітних змін не виявлено.

7. Враховуючи характер токсикокінетики синтетичних піретроїдів в діагностичних лабораторіях для проведення хімікотоксикологічних досліджень необхідно відбирати матеріал, що містить найбільшу кількість препаратів: м'язовий шлунок, внутрішній жир, проксимальну ділянку дванадцятипалої кишки, селезінку. Термін відбирання зразків повинен бути не більше 3 діб з часу ймовірного контакту тварин з отрутою.

8. Аналіз літературних даних та проведені нами дослідження дозволили рекомендувати такі МДР л–цигалотрину і циперметрину в кормах для сільськогосподарських тварин: тваринам на відгодівлі – л-цигалотрин 0,01 мг/кг, циперметрин 0,02 мг/кг, тваринам під час лактації, продуктивній птиці, молодняку – не допускаються.

ПУБЛІКАЦІЇ

1. Заика П.А Определение синтетических пиретроидов (Цимбуш, Карате) в биологических субстратах // Наукові досягнення в галузі ветеринарної медицини: Матеріали міжнар. наук.-практ. конф. молодих вчених, 1-2 квіт. 1997 р., м. Харків / ІЕКВМ.– Х., 1997.– С. .

2. Малинин О.А., Заика П.А. Синтетические пиретроиды (экологические и токсикологические аспекты): Зб. матеріалів міжнар. наук.-практ. конф., 24–26 верес. 1997 р., м. Харків / ІЕКВМ.– Х., 1997.– С. 214–215.

3. Заїка П.О. Метаболізм і деякі особливості токсикодинаміки та токсикокінетики Циперметрину і Лямбда-цигалотрину // Вісн. Білоцерків. держ. аграр. ун-ту: Наук. ст. ІІ міжнар. конф. 4–5 черв. 1998 р., м. Біла Церква.– Біла Церква, 1998.– Вип. 5, Ч. 1. Проблеми неінфекційної патології тварин.– С. 254–256.

4. Заїка П.О. Вивчення збереження синтетичних піретроїдів у рослинних тканинах після одноразової обробки м. Суми // Вісн. СДАУ. Вип.4. – Суми, 1999.– С. 84–87.– (Сер. Вет. медицина).

5. Заїка П.О. Економічні аспекти визначення токсичності синтетичних інсектицидів у сільському господарстві // Наук. вісн. НАУ.– К., 1999.– Вип. 14.– К., 1999.– С. 473–476.

6. Заїка П.О. Токсикодинаміка та токсикокінетика синтетичних піретроїдів, що містять ціаногрупу, л-цигалотрину та циперметрину // Вет. медицина: Міжвід. темат. наук. зб.– Х., 1999.– Вип. 76.– С. 230–233.

7. Заика П.А. Применение синтетических пиретроидов в индивидуальных сельскохозяйственных предприятиях // Проблеми економіки агропромислового комплексу і формування його кадрового потенціалу.– К., 2000.– Т. 2.– С. 453.

8. Заїка П.О. До застосування синтетичних піретроїдів у сучасному сільському господарстві // Вет. медицина: Міжвід. темат. наук. зб.– Х., 2000.– Вип. 77.– С. –137.

Заїка П. О. Токсико–гігієнічна оцінка синтетичних піретроїдів ІІ типу л–цигалотрину та циперметрину у курей. –Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата ветеринарних наук за спеціальністю 16.00.04, - Ветеринарна фармакологія та токсикологія. Інститут експериментальної та клінічної ветеринарної медицини УААН. Харків, 2000.

Широке застосування синтетичних піретроїдів крім знищення шкідників може призвести до негативного впливу на курей та навколишнє середовище.

Розроблена методика визначення л–цигалотрину та циперметрину в органах та тканинах курей, а також у зелених рослинах та прикореневому грунті, є важливим кроком до об'єктивної токсико–гігієнічної оцінки піретроїдів та якості отриманої продукції.

Установлено, що одноразове введення л–цигалотрину та циперметрину в дозах 12 та 30 мг/кг відповідно, не приводить до значного порушення життєдіяльності організму курей. Ці препарати у вказаних дозах повністю виводяться через 14 діб після введення. Виявлені зміни в гематологічних, біохімічних, патоморфологічних показниках свідчать про потенційну небезпеку препаратів, їх переважно гепатотоксичну дію.

Тривале надходження в організм курей (60 діб) у дозі 2,4 та 6 мг/кг щодоби з кормом л-цигалотрину і циперметрину відповідно призводить до нагромадження препаратів насамперед у жировій тканині та органах шлунково–кишкового тракту. Зміни біохімічних, гематологічних, патоморфологічних показників носили, переважно, тимчасовий характер, свідчили про порушення енергетичного обміну та функціонального стану печінки.

При обробці рослин (картоплі та кукурудзи) в дозі 0,2 л/га залишки препаратів зникають через 28 діб після застосування. Рекомендовані МДР л–цигалотрину та циперметрину у кормах для тварин: 0,01 мг/кг та 0,02 мг/кг відповідно (для птиці на відгодівлі).

Ключові слова: синтетичні піретроїди, залишки, методика визначення, л–цигалотрин, циперметрин.

Заика П. А. Токсико–гигиеническая оценка синтетических пиретроидов ІІ типа л–цигалотрина и циперметрина у кур.- Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата ветеринарных наук по специальности 16.00.04 - Ветеринарная фармакология и токсикология. Институт экспериментальной и клинической ветеринарной медицины УААН. Харьков, 2000.

Широкое использование синтетических пиретроидов кроме уничтожения вредителей может быть потенциально опасным для кур и окружающей среды. л-цигалотрин и циперметрин обладают высокой инсектоакарицидной активностью и селективностью действия, но опасны для водных организмов и полезных насекомых.

Разработана методика определения л-цигалотрина и циперметрина в органах и тканях кур, зеленых растениях и почве, которая является серъезным шагом к объективной токсико-гигиенической оценке последствий применения синтетических пиретроидов и качеству полученной продукции.

Установлено, что однократное введение л-цигалотрина и циперметрина в дозах 12 и 30 мг/кг соответственно, не вызывает значительных изменений в организме кур. Отмечено падение уровня активности АсАТ на 1 и АлАТ на 7 сутки после введения препаратов, увеличение относительной массы печени, снижение количества эритроцитов, признаки десквамационного гастроэнтерита и нефроза. Остатки препаратов исчезали на 14 сутки эксперимента, локализовались, в основном, в органах желудочно-кишечного тракта.

Длительное поступление л-цигалотрина и циперметрина ежедневно с кормом на протяжении 60 суток в дозах 2,4 и 6 мг/кг соответственно, вызывало увеличение относительной массы печени, изменения активности ферментов, гематологических показателей, свидетельствующих о нарушениях энергетического обмена. В печени отмечалось нарушение балочной структуры, в почках – признаки воспаления. Отмечалось накопление л-цигалотрина и циперметрина в жировой ткани, органах желудочно-кишечного тракта.

После обработки картофеля и кукурузы в дозе 0,2 л/га л-цигалотрин и циперметрин полностью исчезали из растений и прикорневой почвы через 28 суток после обработки. Рекомендованные МДУ для л-цигалотрина и циперметрина в комах для животных - 0,01 и 0,02 мг/кг соответственно (для птицы на откорме).

Ключевые слова: синтетические пиретроиды, остатки, методика определения, л-цигалотрин, циперметрин.

P. A. Zaika. Toxic-hygienic appreciation of the synthetic pyrethroids II type – л-cyhalothrin and cypermethrin in hans.- Manuscript.

Dissertation intends for appropriating academic degree of candidate of veterinary science by the speciality 16.00.04 veterinary pharmacology and toxicology. Institute of experimental and clinic veterinary medicine UAAS. Kharkov, 2000.

Wide usage synthetic pyrethroids, except useful conseguences, may be cause of the environment damages. Elaborating the method of definition л-cyhalothrin and cypermethrin in han's organs and tissues, green plants and soil, are important step for objective toxic-hygiene appreciation of this compounds.

One-time bringing л-cyhalothrin and cypermethrin in doses 12 and 30 mg/kg accordingly, do not inducing of considerable disturbance on han's health has been esteblished. This compounds, in this doses, completely taking out in 14 days. Revealed disturbances of hematological, biochemical, pathomorfological exponents, evidences about potential dangerous of л-cyhalothrin and cypermethrin.

Long time bringing (60 days) in doses 2,4 and 6 mg/kg inducing accumulating л-cyhalothrin and cypermethrin in lipid tissues and digestive tract organs. Damages in hematological, biochemical, patomorphological exponents evidences about some violation in energy exchange, and liver disfunction.

After processing of potatoes and corn in doses 0,2 l/g pyrethroids traces disappearing in 28 days. Recommended MED л-cyhalothrin and cypermethrin in animal food: 0,01 and 0,02 mg/kg accordingly (for meat han).

Key words: synthetic pyrethroids, residues, method of definition, л–cyhalothrin, cypermethrin.

УКРАЇНСЬКА АКАДЕМІЯ АГРАРНИХ НАУК

ІНСТИТУТ ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЇ І КЛІНІЧНОЇ ВЕТЕРИНАРНОЇ МЕДИЦИНИ

Автореферат дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата ветеринарних наук

Заїка Петро Олександрович

Токсико-гігієнічна оцінка синтетичних піретроїдів ІІ типу лямбда-цигалотрину і циперметрину у курей

УДК:619:615:285.7:615.9:614.31:636.5

16.00.04 – ветеринарна фармакологія і токсикологія

Підписано до друку 12.10.2000. р Формат 60х90/16

Друк офсет. Папір офсет. Гарнітура Таймс. Умов. друк. арк.. 1,5

Тираж 200 пр. Зам № 144/102000

Українська академія аграрних наук.

Надруковано з готових фотоформ в друкарні ТОВ “Картель”.

Україна, 61012, м. Харків, вул. Червоно жовтнева, 13/2.

Тел. (0572) 12-46-89.