На правах рукописи

Крюков Николай Иванович

НАУЧНОЕ ОБОСНОВАНИЕ И ПЕРСПЕКТИВЫ

ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ФЕРРОЦИАНИДНО-БЕНТОНИТОВЫХ

СОРБЕНТОВ В ВЕТЕРИНАРИИ

06.02.03 – ветеринарная фармакология с токсикологией;

03.00.08 – экология

Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора биологических наук

Краснодар - 2011 2 Диссертационная работа выполнена в ГНУ Краснодарский научноисследовательский ветеринарный институт Россельхозакадемии, ГНУ Всероссийский научно-исследовательский институт ветеринарной вирусологии и микробиологии Россельхозакадемии Научные консультанты: доктор ветеринарных наук, профессор, членкорр.РАСХН, заслуженный деятель наук РФ Антипов Валерий Александрович доктор биологических наук, профессор, заслуженный деятель наук РФ Бударков Виктор Алексеевич

Официальные оппоненты : доктор ветеринарных наук Семененко Марина Ппетровна доктор биологических наук, Тарасова Наталья Борисовна доктор биологических наук Пескова Татьяна Юрьевна

Ведущая организация: ФГБОУ ВПО Казанская государственная академия ветеринарной медицины им. Н.Э. Баумана

Защита состоится «_05_»апреля2012 года в 10 - 00 на заседании диссертационного совета Д 220.038.07 при ФГОУ ВПО «Кубанский государственный аграрный университет» по адресу: 350044 г. Краснодар, ул.

Калинина,

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке при ФГОУ ВПО «Кубанский государственный аграрный университет»

(350044 г. Краснодар, ул. Калинина, 13) Автореферат размещен на сайте ВАК РФ – http:/www.vak.ed.gov.ru.

«17» октября 2011 г.

Автореферат разослан «»2012 года

Ученый секретарь диссертационного совета Родин И. А.

1. ОБЩАЯ ХАРКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность исследований. В современный период развития общества непрерывное расширение масштабов хозяйственной деятельности в условиях техногенеза сопряжены с повышением всестороннего внимания к экологическим проблемам. Вместе с тем, в современных условиях именно сельское хозяйство в наибольшей степени подвергается негативному антропогенному воздействию (Алексахин Р. М. и др. 2001, Гайсин И. А., 2007, Радиобиология. Радиационная безопасность сельскохозяйственных животных, 2008).

Интенсификация сельского хозяйства, химизация животноводства с целью ускорения роста и откорма, терапия и профилактика болезней животных приводит к загрязнению сельскохозяйственных угодий. Вредные вещества поступают и накапливаются в продуктах животноводства, что является опасным для человека при их потреблении в связи с тем, что они являются источниками острых и хронических токсикозов, снижают резистентность организма, вызывают аллергические реакции, нарушают обмен веществ (Донник И.М., 1996, Иванов А.В. и др. 2010, Тремасов М.Я.и др.,2010).

Особую опасность для человека представляют соли тяжелых металлов, радионуклиды и микотоксины. Экспериментальным путем установлены их предельно допустимые концентрации в продуктах животноводства, а также разработан и предложен целый ряд средств для их детоксикации при поступлении в организм животных. В то же время серьезной проблемой является неудовлетворительное обеспечение ветеринарными средствами антидотной терапии. Биологическая и химическая безопасность включает широкий круг вопросов, не решение которых в условиях обострения угроз техногенного и природного характера, может вызвать негативные воздействия на жизненные процессы. Избыточные концентрации в кормах и продукции животноводства экзотоксинов связаны с растущим загрязнением окружающей среды, которое вряд ли может быть устранено в ближайшее время.

Основные факторы, определяющие необходимость решения проблемы биологической и химической безопасности, как одного из важнейших направлений укрепления национальной безопасности Российской Федерации, изложены в «Основах государственной политики в области обеспечения химической и биологической безопасности Российской Федерации на период до 2010 года и дальнейшую перспективу», утвержденных Президентом Российской Федерации 4 декабря 2003 года № ПР - 2194. Важным путем снижения содержания опасных для здоровья животных вредных веществ, их негативного влияния на качество продукции животноводства является использование энтеросорбентов на основе природных алюмосиликатных минералов. К настоящему времени накоплен опыт по их применению в животноводстве (Иванов А.В., 1999, Шадрин А.М., 2000, Романов Г.А., 1991, Рабинович М.И. и др., 2003, Семененко М. П., 2008, Папуниди Э.К.,2009, Антипов В.А., Гришин А.Н., 2010). Результаты проведенных исследований показывают, что отечественное минеральное сырьё - цеолиты, бентониты, шунгиты и др. с успехом могут быть использованы в животноводстве, их добавление в рацион положительно сказывается на здоровье и продуктивности животных. Однако, несмотря на значительное количество работ, выполненных в последние годы, отечественные сорбенты из минерального сырья до сих пор не находят широкого применения в ветеринарии в связи со слабой изученностью использования в этих показаниях. Поэтому особую актуальность приобретает поиск новых средств и способов детоксикации рациона и предотвращение негативного влияния ксенобиотиков на здоровье животных (Антипов В.А. и др., 2007).

Цель и задачи исследований. Целью настоящей работы являлось разработка технологии производства и научное обоснование перспективных направлений использования ферроцианидно-бентонитовых энтеросорбентов и способов их применения в ветеринарии.

Для достижения поставленной цели были поставлены следующие задачи:

1. Разработать состав и изыскать сырье для получения сорбентов, а также разработать технологию производства ферроцианидно-бентонитовых сорбентов и методы контроля готовой продукции. Изучить физико-химические свойства.

2. Изучить основные токсикологические свойства полученных сорбентов.

3. Провести фармакологическое изучение ферроцианидно-бентонитовых сорбентов, в т.ч. изучить уровень сорбционной активности препаратов ХЖ-90, ХЖ-90-Sr-ТМ в отношении 137Cs, 90Sr, тяжелвых металлов и микотоксинов.

4. Разработать показания к применению. Оценить влияние ферроцианиднобентонитовых сорбентов на содержание 137Cs, 90Sr, тяжелых металлов в молоке и мясе животных при техногенном загрязнении кормовых угодий, определить оптимальные терапевтические дозы сорбентов для животных при повышенном загрязнении кормов радиоактивными изотопами цезия и стронция. Изучить влияние ферроцианидсодержащих препаратов (ФСП) на течение микотоксикозов у животных.

5. Определить лечебно-профилактическую эффективность в разных показаниях.

6. Разработать нормативную документацию по использованию ферроцианидно-бентонитовых сорбентов.

Научная новизна работы. Впервые изыскано сырье и разработана технология производства новых ферроцианидно-бентонитовых сорбентов из отходов виноделия для применения в ветеринарии. Дана фармакологическая характеристика ферроцианидно-бентонитовых сорбентов, изучено их влияние на кровь, органы и ткани животных, иммунный статус, качество продукции животноводства.

Впервые изучено влияние ферроцианидно-бентонитовых сорбентов на течение микотоксикозов у свиней и на формирование иммунитета у свиней.

Оценено действие ферроцианидно-бентонитовых сорбентов при диарее у телят.

Научная новизна исследований защищена патентом РФ на изобретение (№ 2300204).

Практическое значение работы. Разработана и научно обоснована технология производства ферроцианидно-бентонитовых сорбентов и использования их для сорбции радионуклидов цезия, стронция, тяжелых металлов, микотоксинов, а также в качестве средств, обладающих выраженной лечебно-профилактической эффективностью при ряде патологий свиней и крупного рогатого скота.

Практическая ценность ферроцианидно-бентонитовых сорбентов подтверждается положительными результатами широких производственных исследований, на основании которых разработана нормативная документация, определяющая условия производства и применения препаратов, требования к качеству и методам контроля, утвержденная в установленном порядке федеральными органами. Производство сорбентов освоено и аттестовано ГНУ Всероссийский научно-исследовательский институт ветеринарной вирусологии и микробиологии Россельхозакадемии (рег.№ 204 от 10 июня 1997 г.). На основании проведенных исследований разработаны два комплекта технических условий, утвержденных Департаментом ветеринарии Минсельхоза РФ (ТУ 9301-020-00008064-97, ТУ 9301-033-00495549-00).

Получены опытно-промышленные партии препаратов, сертифицированные ВГНКИ и выданы сертификаты соответствия № 02106107 от 17.07.19997 г. и № от 25.01.1999 г.

Разработано и утверждено Наставление по применению в ветеринарии сорбента изотопов цезия - ХЖ-90 (Регистрационный номер сорбента ПРВ2.06.0287-96) утверждено Департаментом ветеринарии Минсельхозпрода РФ 12 февраля 1997 года;

временное наставление по применению в ветеринарии сорбента ХЖ-90-Sr-TM для сорбции радиоизотопов стронция и тяжелых металлов (в порядке широких производственных испытаний до октября 2002 г.) утверждено Департаментом ветеринарии Минсельхозпрода РФ 22 декабря 2000 г.; методическое пособие по применению ферроцианидно-бентонитового сорбента ХЖ-90 при микотоксикозах животных (утверждено отделением ветеринарной медицины РАСХН от 12 марта 2011г).

Разработаны и утверждены НД на сорбент ХЖ-90-Sr-ТМ. Путём усиления сорбционных свойств сорбента по отношению к изотопам стронция и тяжелым металлам к сорбенту ХЖ-90 был добавлен селективный сорбент стронция диоксид марганца твердофазный (ДМТ) – 10% по массе.

Технические условия на сорбент изотопов стронция и тяжелых металлов ХЖ-90 -Sr-ТМ (ТУ 9301-033-00495549-00) утверждены директором ВНИВВиМ от 01.10.2000 г. и согласованы с Заместителем руководителя Департамента ветеринарии Минсельхоза России и директором Всероссийского Государственного НИИ контроля, стандартизации и сертификации ветеринарных препаратов.

Основные положения, выносимые на защиту:

- разработка ферроцианидно-бентонитовых сорбентов для использования в ветеринарии и технологии их промышленного получения;

- токсикологическая оценка сорбентов;

- фармакологические свойства сорбентов;

- разработка показаний к применению и отработка оптимальных доз;

- основные результаты клинической и производственной апробации ферроцианидно-бентонитовых сорбентов в рационах свиней, овец и крупного рогатого скота и экономическая эффективность их применения в животноводстве.

Апробация работы. Основные положения и результаты диссертационной работы докладывались на: ученом совете ГНУ Краснодарского НИВИ; научной конференции, посвященной 60-летию ГНУ Краснодарского НИВИ (Краснодар, 2006); научно - практической конференции фармакологов РФ (Троицк, 2007); международной научно-практической конференции Wasma (Москва, 2007); международной научно-практической конференции, посвященной 50-летию ВНИИВВиМ (Покров, 2008) ;

международной научно-практической конференции, посвященной 110 - летию ВИЭВ (Москва, 2008) ; втором съезде ветеринарных фармакологов и токсикологов (Казань, 2009); втором Сибирском ветеринарном конгрессе (Новосибирск, 2010) ; 11-й конференции КубГАУ (Краснодар, 2010); Х1Х заседании межвузовского координационного совета по свиноводству (пос.

Персиановский, 2010); международной конференции «Биотехнология:

токсикологическая, радиационная и биологическая безопасность России»

(Казань, 2010); Третьем съезде ветеринарных фармакологов и токсикологов России (Санкт - Петербург, 2011); научной конференции посвященной 65летию ГНУ Краснодарского НИВИ (г. Краснодар, 2011).

Публикации результатов исследований. Основные положения работы опубликованы в 38 научных статьях, рекомендациях, тезисах, в том числе в 13 статьях изданий, рекомендованных ВАК РФ («Свиноводство», «Ветеринария», «Труды Кубанского Государственного аграрного университета», «Ветеринарный врач», «Молочное и мясное скотоводство», «Ветеринария и кормление», «Ветеринария Кубани»); на основании полученных результатов защищен патент РФ №2300204 от 10.06.2007г.

Объем и структура диссертации. Диссертационная работа изложена на 325 страницах текста компьютерного набора, состоит из введения, обзора литературы, собственных исследований, обсуждения полученных результатов, выводов, практических предложений и приложения.

Работа иллюстрирована таблицами и 20 рисунками. Библиографический список литературы включает 447 источников, в том числе 96 иностранных авторов.

2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ

Экспериментальная работа была выполнена за период 1992 – 2011 гг. в соответствии с планами научно-исследовательских работ Краснодарского НИВИ и ВНИИВВиМ по темам Программы фундаментальных и приоритетных прикладных исследований по научному обоснованию развития АПК Россельхозакадемии.

Основные направления исследований приведены на рис.1.

Разработка технологии производства ферроцианидных Разработка рекомендаций по применению ферроцианидно-бентонитовых сорбентов в ветеринарии Рис.1 Основные направления исследований На первичных заводах по производству виноматериалов были отобраны клеевые осадки желтой кровяной соли (КОЖКС), являющиеся отходом виноделия. Они послужили сырьем для производства сорбента и разработки технологии сушки, размола высушенных КОЖКС, методов контроля готового продукта, разработки условий его хранения и транспортировки. В отдельный блок вошли исследования сорбентов: физико-химических свойств; острой и хронической токсичности; сорбционных свойств по отношению к радионуклидам цезия, стронция, тяжелым металлам, микотоксинам in vitro и in vivo; влияния на клинико-гематологические показатели крыс, овец, свиней, крупного рогатого скота; влияния на полноценность и безвредность молока и мяса крупного рогатого скота.

В работе использованы: парамеции, сталонихии, 110 белых беспородных мышей массой 30 – 35 г, 447 белых крыс линии Вистар массой 150 – 300 г, овец породы прекос массой 25-42 кг, 438 голов молодняка крупного рогатого скота черно-пестрой породы массой 25-75 кг, 250-300 кг, 21922 лактирующих коров черно-пестрой породы массой 380-500 кг, 18294 свиней крупной белой, ландрас и породы СМ-1 массой 12-80 кг.

В экспериментах применены водные растворы азотнокислого цезия и стронция (137Cs, 85,90Sr) и ферроцианидные сорбенты: ферроцианиднобентонитовый сорбент ХЖ-90, ХЖ-90 -Sr-ТМ, ферроцин, диоксид марганца.

Ферроцианидно-бентонитовый сорбент радиоизотопов цезия ХЖ- смесь калий–железо (III) гексацианоферрата (II) и бентонитовой глины.

Тонкодисперсный порошок серого, или серо-синего цвета, нерастворимый в воде и неорганических растворителях. Изготавливается из отходов виноделия, образующихся при осветлении и деметаллизации виноматериалов. В экспериментах использовали четыре образца сорбента, производства ВНИИВВиМ (1991- 2004 гг.), различных по срокам и условиям хранения сырья и готового продукта.

Полученные результаты сравнивали с сорбционными свойствами ферроцина.

На основании полученных in vitro данных для изготовления опытной партии композиционного сорбента ХЖ-90-Sr-ТМ было выбрано соотношение ХЖ-90 и диоксида марганца 10:1.

Определение содержания калия проводили по ГОСТ27753.6-88 с учетом того обстоятельства, что в естественной смеси изотопов калия содержится 0,0119 % радиоактивного изотопа калия-40. На радиометре РУБ-01П6 или гамма-спектрометре определяли радиоактивность калия-40 в соответствии с инструкцией по эксплуатации.

Определение содержания железа (II) и железа (III) проводили по ГОСТ 27395-87.

Для определения сорбционной способности сорбента по отношению к цезию использовали цезий хлорид ТУ 6-09-4066. Основной раствор с концентрацией цезия мг в 1 см3 готовили по ГОСТ 4212.

Для определения сорбционной активности сорбента по отношению к стронцию использовали стронций нитрат ГОСТ 5429, основной раствор с концентрацией 20 мг стронция в 1 см 3 готовили по ГОСТ 4212 на радиометре УМФ-1500 определяли радиоактивность в соответствии с инструкцией по эксплуатации прибора. Эталонный раствор 90Sr готовили без добавления сорбента.

За результат определения сорбционной активности принимали среднее арифметическое двух параллельных измерений, допустимое расхождение между которыми не должно превышать 10%.

При определении устойчивости комплекса сорбент-радиоцезий фильтры с сорбентом высушивали в термостате при 370 С, вносили в колбы на 100 см 3 и заливали растворами с различной рН - от4,4 до 9,7. Через 10 суток содержимое колбы фильтровали через фильтр «синяя лента» и радиометрировали фильтрат на радиометре РУБ-01П6 и определяли устойчивость комплекса сорбентрадионуклид.

Для предварительной оценки эффективности сорбции тяжелых металлов (свинец, медь, цинк) сорбентом ХЖ-90-Sr-ТМ использовали метод in vitro. С целью моделирования условий среды желудка и кишечника в эксперименте использовали растворы хлоридов свинца, меди и цинка в 0,1н HCl со значениями рН 2,2; 5,1; 6,8. В работе использовали стандартные образцы состава ионов (ТОО «Картэк», Россия).

Эксперименты проводили путем контактирования навески воздушносухого сорбента с рабочими растворами ионов при непрерывном перемешивании в течение 1 часа с последующей выдержкой в течение 24 часов.

Жидкую и твердую фазы разделяли фильтрованием через фильтр «синяя лента». Концентрацию ионов Cu2+, Pb2+, и Zn2+ в жидкой фазе определяли на атомно-абсорбционном спектрометре «Квант-АФА» (ТОО «Картэк», Россия).

Сельскохозяйственным животным сорбент скармливали с разовой порцией комбикорма во время утреннего кормления.

У подсвинков после убоя отбирали пробы мышечной и костной тканей, печени; у телят в течение 30 суток – пробы цельной крови и плазмы для определения в них концентрации меди, свинца и цинка. Пробы органов и тканей после высушивания и обугливания озоляли в муфельной печи при температуре 4500 С, зольный остаток растворяли в 6н HNO3 и отбирали аликвоты для определения концентрации ионов меди, свинца и цинка на атомно-абсорбционном спектрометре «Квант-АФА» (ТОО «Картэк», Россия).

Общетоксические свойства ферроцианидно-бентонитовых сорбентов изучали путем определения острой и хронической токсичности, возможных побочных свойств и отдаленных последствий в соответствии с «Методическими указаниями по определению токсических свойств препаратов, применяемых в ветеринарии и животноводстве», утвержденными ГУВ СССР (1985) и «Методическими рекомендациями по токсико-экологической оценке лекарственных средств, применяемых в ветеринарии», одобренных секцией отделения ветеринарной медицины РАСХН (1998).

Токсичность клеевых осадков желтой кровяной соли (КОЖКС) – из которой вырабатывают сорбент ХЖ-90, определяли методом экспрессбиотестирования. В качестве биотестов использовали инфузории из отряда равноресничных парамеций (Paramaecium caudatum), брюхоресничных стилонихий ( Stylonichia mytilis). Готовили серийные разведения КОЖКС в жидкой питательной среде Лозино-Лозинского: 10 г измельченной навески переносили в стерильную колбу с 100 мл стерильной воды (разведение 1:10).

Взвесь тщательно перемешивали, из отстоявшейся надосадочной жидкости готовили последующие десятикратные разведения – 1:100, 1:1000 и т.д. до 1:100000.

Различные разведения растворов среды Лозино-Лозинского вносили в круглодонные лунки серологического планшета по 2,0 мл раствора КОЖКС и по 0,5 мл 3-х суточных культур парамеций или стилонихий по вариантам. В качестве контроля была использована среда Лозино-Лозинского без внесения сорбента, в которую вносили инфузории в таком же количестве. Время экспозиции составлял от 15 мин до 4-х суток.

При определении общей обсемененности КОЖКС микроорганизмами проводили посев исследуемых разведений на МПА и АГВ в чашках Петри. Для изучения видового состава бактерий сначала получали культуры на накопительных жидких питательных средах, которые затем пересевали на дифференциально-диагностические плотные питательные среды. Условнопатогенные и патогенные бактерии желудочно-кишечного тракта выделяли на дифференциально-элективных средах Эндо, Плоскирева, висмут-сульфитном агаре, кровяном АГВ. Все посевы культивировали в термостате при температуре 37±0,50С в течение 18-24 час.

Для изучения острой токсичности сорбента ХЖ-90 использовано 6 групп крыс, массой тела 212-265 г, по 10 крыс в каждой. Всем крысам суспензию сорбента вводили внутрь шприцем через металлический зонд по 5 мл на одно введение: 1-й группе – однократно, 2-й – дважды с интервалом 1 час, 3-й – четыре раза, 4-й и 5-й группам соответственно 5-ти и 7-и кратно с тем же интервалом. 6-я группа животных служила контролем.

Исследования хронической токсичности сорбента ХЖ-90 проводили на белых мышах. В течение 2 месяцев, ежедневно животным вводили по 0,3 мл взвеси сорбента в 2,5 % крахмальном геле. Мышам 1-й группы вводили сорбент ХЖ-90 со сроком хранения 3 года, мышам 2-й группы вводили сорбент, хранившийся 13 лет, 3-я группа была контрольной, мышам вводили чистый крахмальный гель. Группам 1.1 и 2.1 давали препарат в концентрации 100 мг/мл, группам 1.2 и 2.2 – в концентрации 200 мг/мл, группам 1.3 и 2.3 – 400мг/мл.

Токсичность препарата оценивали по выживаемости мышей на протяжении эксперимента.

Для изучения хронической токсичности сорбента 40 крыс были разделены по принципу аналогов на 4 группы. Сорбент вводили в объеме 5 мл в сутки через металлический зонд в течение 60 суток. Животным 1-й, 2-й и 3-й групп вводили сорбент с концентрацией 100, 200 и 400 мг/мл, что соответствовало суммарным дозам за весь период исследований 30 000 мг, 60 000 мг и мг на одно животное. Крысы 4-й группы получали ежедневно по 5 мл воды и служили контролем.

Для изучения влияния сорбента ХЖ-90 на физиологическое состояние, показатели периферической крови овец использовали животных породы «прекос»

массой тела 25-42 кг, разделенных по принципу аналогов на 3 группы. Овцы 1-й группы получали ежедневно в смеси с комбикормом ХЖ-90 в виде 50 % водной суспензии в количестве 25 мл/животное, 2-й - 50 мл/животное и 3-й - мл/животное; овцы четвертой группы сорбент не получали (контрольная группа животных).

Для оценки влияния ХЖ-90 на физиологическое состояние крупного рогатого скота проводили опыты на 9 коровах на 3 месяце лактации и 9 бычках 1.5-2-летнего возраста, разделенных по принципу аналогов на 6 групп, по 3 животных в каждой.

Подопытным животным ежедневно (бычкам - в течение 3 месяцев, коровам - месяцев) скармливали ХЖ-90 в суточной дозе 120-130 г/животное. Контрольные группы также состояли из трех животных каждого рода.

экспериментальных животных (мясо и молоко) определяли на автоматическом анализаторе "1030 Авто" системы "Кьелътек 111(фирма "Tecator"вШвеция).

Содержание белка рассчитывали путем умножения общего азота на коэффициент 6,25.

Химический состав мяса и молока коров, получавших ферроцианиднобентонитовые сорбенты, проводили в институте питания РАМН по общепринятым методикам (Химический состав пищевых продуктов. кн.3, М.

1987) и по методикам, описанным Bergman I., Lohley.(1963), R Sаstry C.S.P., Tummuri М.К. (1965), Высоцким В.Г., Мамаевой Е.М. (1979), Мамаевой Е.М. и др., (1990).

Биологическую ценность и усвояемость белков мяса и сухого молока изучали в унифицированном одноуровневом варианте исследований на растущих крысах-самцах Вистар.

Исследование безопасности образцов мяса и молока проводили в длительных экспериментах на молодых крысах-самцах линии Вистар с исходным весом 110-120 г. Продолжительность исследований составляла дней с промежуточным убоем через 1 месяц.

животноводства (мяса и молока) исследовали методами ГОСТ- 7269-79, ГОСТГОСТ 23392-78, ГОСТ-51478-99 в соответствии с «Правилами ветеринарного осмотра убойных животных и ветеринарно-санитарной экспертизы мяса и мясных продуктов» (1985).

Эффективность применения сорбента ХЖ-90 оценивали по результатам измерений концентрации 137Cs в траве и молоке спектрометрическим методом на приборе РУБ-01-П6 («Методика экспрессного радиометрического определения по гамма-излучению объёмной и удельной активности радионуклидов цезия в воде, почве, продуктах питания, продукции животноводства и растениеводства», «Методика измерения активности радионуклидов в счётных образцах на сцинтилляционном гамма-спектрометре с использованием программного обеспечения «Прогресс»).

Отбор проб кормов, молока и мяса производили в соответствии с «Методическими рекомендациями по отбору проб объектов ветеринарного надзора» (утверждены зам. Министра Минсельхоза Российской Федерации 30.09.97г.).

Исследование части проб осуществляли в ЦНПВРЛ, ВНИИВВиМ с учетом Методических указаний по методам контроля МУК 2.6.1.717- «Ионизирующее излучение, радиационный контроль. Стронций-90 и цезий-137.

Пищевые продукты. Отбор проб, анализ и гигиеническая оценка» (утверждены и введены в действие Главным государственным санитарным врачом Российской Федерации 8 октября 1998 г.).

У животных общепринятыми методами изучали общее клиническое состояние, молочную продуктивность, показатели венозной крови и качественную оценку клеток белой крови.

Иммунологические исследования крови включали определение общего содержания лейкоцитов и лейкоформулы белой крови, фагоцитарной активности нейтрофилов с помощью опсонофагоцитарной реакции, бактерицидной и лизоцимной активности сыворотки крови по общепринятым методам.

Микотоксикологические исследования. Для исследования отбирали средние пробы растительных кормов (зерно, комбикорма, сено, солома, сенаж) из рациона крупного рогатого скота,свиней. Микологические исследования проводили в соответствии с «Методическими указаниями по санитарномикологической оценке и улучшению качества кормов» (М., 1986) по общепринятым методикам путем высева проб на пластинчатый слой среды Чапека в чашках Петри, которые культивировали в термостате при температуре 26°С.

Идентификацию выделенных культур грибов проводили по атласу «Токсинообразующие микроскопические грибы и вызываемые ими заболевания человека и животных» (В.И. Билай, Н.М. Пидопличко, 1970) и «Определителю токсинообразующих микромицетов» (В.И. Билай, 1990). Определение токсичности кормов проводили методом кожной пробы на кроликах и непрямого конкурентного иммуноферментного анализа (ИФА).

Полученные в лабораторных и производственных исследованиях данные послужили основой для разработки рекомендаций по применению ферроцианидно-бентонитовых сорбентов в ветеринарии.

Статистическую обработку цифровых данных проводили на персональном компьютере Pentium с использованием критерия Стьюдента и стандартных прикладных программ Microsoft Excel.

3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Настоящая работа посвящена изысканию, исследованию, изготовлению, стандартизации, хранению ферроцианидно-бентонитовых сорбентов ХЖ-90, ХЖ-90-Sr-ТМ.

Нами предпринята попытка оценить возможность применения энтеросорбентов в животноводстве и ветеринарии. Одной из предпосылок поисков в этом направлении явилось наличии среди отходов виноделия больших количеств КОЖКС, проблема утилизации которых до сих пор практически не решена.

Основанием для привлечения внимания к КОЖКС явилось, в первую очередь, присутствие в них в комплексе с бентонитом гексацианогруппы Fe4[Fe(CN)6]3. Именно эти компоненты отходов могли быть использованы для применения в качестве энтеросорбентов: бентонит – как универсальный сорбент различных экзотоксинов, а железо гексацианоферрат – как селективный сорбент радионуклидов цезия.

3.1.Технология производства сорбентов На первом этапе проведения работ по подготовке сырья к изготовлению сорбента КОЖКС после сбора высушивали в летнее время под навесом при температуре 15-300С. После того как остаточная влажность сырья достигала 2- %, проводили ее размол в тонкодисперсный порошок на промышленных установках типа мелотерки (например, С-909), кормодробильной установки (типа ДКУили ей подобной) или виброшаровой мельницы. Затем следовал этап сортировки образовавшегося порошка с помощью специальных сит с заданным размером ячеек, расфасовка в тару, контроль готового изделия. Конечный продукт с учетом его физико-химических свойств назвали ферроцианидно-бентонитовым сорбентом ХЖхимия-жизнь).

Более удачным способом изготовления сорбента оказалось использование совместно с ООО «ВТН-Техно» турбулентной сушилки с установленной мощностью 85 квт и производительностью по испаряемой влаге – 50 кг/ч.

Разработанный технологический процесс сушки КОЖКС включил в себя все этапы производства сорбента - сушку, получение порошка с заданным (полиэтиленовые или бумажные мешки). Преимуществом данной технологии являлось использование меньших производственных площадей, более высокая производительность и сокращение времени на производство сорбента.

Сушилка имеет производительность 500 кг ХЖ-90 за 8 часов (рабочую смену). Ее можно использовать с полной нагрузкой в течение года для обслуживания нескольких винодельческих предприятий.

Производство сорбента ХЖ-90 в ВНИИВВиМ аттестовано рег.№ 204 от июня 1997 г. Препарат сорбент изотопов цезия ХЖ-90 в форме порошка, предназначенный для снижения перехода изотопов цезия из кормов в продукцию животноводства зарегистрирован в Российской Федерации за № ПВР2.06.0287-96 от 16 июня 1997 г. Технические условия утверждены директором ВНИИВВиМ от 16.01.10.1997 г. и согласованы с Заместителем руководителя Департамента ветеринарии Минсельхозпрода России. (ТУ, срок действия с 12 февраля 1997 г. постоянно).

На две партии сорбента по 20 т каждая органом по сертификации (при Всероссийском научно-исследовательском институте контроля, стандартизации и сертификации ветеринарных препаратов – ВГНКИ) выданы сертификаты соответствия № 02106107 от17.07.97 и № 02874670 от 25.01.1999 г. Сорбент выпускается в двух формах: в виде тонкодисперсного порошка серо-синего цвета (марка А) и гранул неправильной формы (марка Б) в соответствии с Техническими условиями 9301-020-00008064-97.

На базе сорбента ХЖ-90 был создан сорбент ХЖ-90 -Sr-ТМ. Сбор сырья, сушку и помол осуществляли по той же технологии, как и для сорбента ХЖ-90.

Его новая модификация сохранила состав и основные физикохимические свойства сорбента ХЖ-90: насыпную массу, размер гранул, содержание железа (II), железа (III), калия. Для усиления сорбционных свойств сорбента по отношению к изотопам стронция и тяжелым металлам к сорбенту ХЖ-90 был добавлен диоксид марганца твердофазный (ДМТ) – 10% по массе. Этот сорбент, разработан в Институте физической химии РАН.

Наставление по применению и технические условия на сорбент изотопов стронция и тяжелых металлов ХЖ-90-Sr-ТМ (ТУ 9301-033-0049554-00) утверждены директором ВНИИВВиМ от 01.10.2000 гг. и согласованы с заместителем руководителя Департамента ветеринарии Минсельхоза России.

Данные, полученные при изучении физико-химических свойств сорбента ХЖ-90 методом лазерного масс-спектрометрического анализа, свидетельствуют о наличии в нем высокого содержания соединений кремния – до 14,0% и алюминия - до 5,4%.

Методики и результаты исследования содержания в сорбенте концентрации двух и трехвалентного железа и калия в последующем были использованы для контроля качества готовой продукции (Таблица 1).

Методом капиллярного электрофореза на приборе «Капель-105» Р52841установлено, что наибольшее количество в составе органических кислот в КОЖКС занимала винная кислота - 78,7%, затем по убывающей концентрации следовали молочная + уксусная и лимонная кислоты.

Таблица 1 – Требования и нормы, предъявляемые к сорбентам.

показателя размером гранул 1,0-2, мм, % не ниже Количественное содержание, % Сорбционная активность для радиоизотопов, Сорбционная активность для тяжелых металлов, % 3.2. Острая и хроническая токсичность ферроцианидно-бентонитовых сорбентов Токсичность готового сорбента ХЖ-90 оценивали на белых беспородных мышах, крысах линии Вистар, бычках и лактирующих коровах черно-пестрой породы.

Результаты исследований клеевых осадков желтой кровяной соли in vitro показали их благоприятное воздействие на рост, размножение и активность парамеций и стилонихий. Наиболее оптимальной для жизнедеятельности стилонихий оказалась среда с концентрацией КОЖКС 10-2.

Результаты по изучению микрофлоры КОЖКС показали высокое содержание мезофильных аэробных и факультативно-анаэробных микроорганизмов. Выделены бактерии рода Bacillus subtilis – Bac.mesentericus, Bac.megaterium. Эта ассоциация бактерий характерна для почв и субстратов с высокой минерализацией, повышенным содержанием сульфатов, оксидов железа. На висмут-сульфитной среде отмечен рост колоний, имеющих коричневую окраску в центре, поверхность колонии морщинистая; на среде Эндо выделены колонии типичные для рода E.coli.

Исследования острой токсичности сорбента ХЖ-90 в экспериментах установлено, что общее клиническое состояние крыс из всех опытных и контрольной групп существенно не изменялось, все животные остались живы.

В хроническом эксперименте на крысах сорбента ХЖ-90 за период исследования (60 суток) существенных различий в общем состоянии и выживаемости контрольных и подопытных животных не наблюдали. Сходные результаты были получены при изучении токсичности сорбента ХЖ-90-Sr -ТМ.

Следовательно, сорбенты ХЖ-90 и ХЖ-90-Sr -ТМ оказались малотоксичными для крыс (как в острых, так и в хронических опытах). Для данной группы веществ не установлены среднесмертельная доза (LD50) и доза, вызывающая появление клинической картины токсикоза, что по ГОСТ 12.1.007-76 «Вредные вещества» позволяет их отнести к 4-му классу опасности (незначительно опасные вещества).

Исследования хронической токсичности ХЖ-90 на сельскохозяйственных животных проведены в колхозе "Родина" Новозыбковского района Брянской области показало, что на протяжении всего эксперимента их общее состояние и габитус были удовлетворительными. Животные охотно поедали корм, прирост живой массы опытных и контрольных групп бычков, а также удои коров практически не различались. Цифровые данные исследования влияния ХЖ-90 на показатели венозной крови и продуктивность крупного рогатого скота приведены в соответствующем разделе. Результаты исследования картины периферической крови и молочной продуктивности коров свидетельствуют о том, что достоверных различий в динамике этих показателей у животных опытных и контрольных групп не отмечено.

3.3. Влияние ферроцианидно-бентонитовых сорбентов на организм и органы животных Исследования на крысах проводили в ходе опыта по изучению острой и хронической токсичности. Существенных различий в общем состоянии подопытных и контрольных крыс не установлено: все животные имели характерный для здоровых крыс внешний вид, состояние шерстного покрова, видимых слизистых оболочек, отношение к пище, подвижность и частоту дыхания.

Масса тела у всех подопытных крыс имела тенденцию к увеличению, но без достоверных отклонений от исходных значений. Не установлено и закономерностей в изменении количества эритроцитов и тромбоцитов у животных опытных и контрольной групп. Для лейкоцитов отмечена тенденция к увеличению их числа в период с 1-х по 7-е сутки, однако изменения содержания клеток крови были статистически не значимы.

Сорбент ХЖ-90 при введении в желудочно-кишечный тракт крыс в дозах от 2000 до 14000 мг на животное, не оказывал существенного влияния на массу тела и картину периферической крови, все животные выжили.

При ежедневном в течение 60 суток введении препарата в организм крыс в количествах от 30000 до 120000 мг на животное нарушений физиологического состояния крыс не возникало. Количество эритроцитов и тромбоцитов у животных различных групп изменялось одинаково и существенно не отличалось от показателей нормы. К 10-м суткам у животных опытных групп недостоверно увеличилось количество лейкоцитов и лимфоцитов. В целом показатели венозной крови в период исследования колебались без достоверного отличия от показателей контрольной группы.

Результаты изучения клеточного состава венозной крови овец, получавших сорбент ХЖ-90, представлены в табл. 2.

Наблюдение за животными показало, что общее клиническое состояние овец не отличалось от нормы, о чем свидетельствует картина венозной крови, представленная в табл. 2.

Таблица 2 - Гематологические показатели венозной крови овец, получавших 2 50 9,00±1,10 10,10±0,14 9,0±0,28 Изучение влияния ХЖ-90 на физиологическое состояние бычков ( 2 группы по 3 бычка в каждой) показало, что на протяжении всего эксперимента общее состояние и габитус бычков были удовлетворительными, достоверных различий в динамике показателей крови опытных и контрольных животных не отмечено.

Влияние ХЖ-90 на физиологическое состояние коров (2 группы по коровы в каждой), получавших сорбент в течение 6 месяцев, определяли по общему состоянию, картине венозной крови и показателям естественной иммунологической реактивности животных.

Достоверных различий в динамике показателей крови опытных и контрольных животных не отмечено. Опытами установлено, что ежедневное, в течение 30 суток введение ХЖ-90 в рацион существенных изменений общего клинического состояния и молочной продуктивности коров не вызывало. Масса тела, аппетит, подвижность, внешний вид, состояние шерстного покрова, видимых слизистых оболочек, частота дыхания, сердцебиения, руминации находились в пределах физиологической нормы у всех опытных животных.

Средние суточные удои у коров опытных и контрольных групп колебались от 6 до 8 л. Ветеринарно-санитарные показатели молока опытных и контрольных коров (жир, СОМО, плотность) были на уровне здоровых животных.

Существенных различий между группами выявлено не было.

Показатели, характеризующие состояние гуморального и клеточного иммунитета коров, получавших сорбент ХЖ-90, достоверно не отличались от контрольных животных.

Состав венозной крови, гуморальные показатели иммунного статуса (IgG, M, активность комплемента и лизоцима сыворотки крови) коров из всех групп находился в пределах нормы.

Cорбент ХЖ-90 при скармливании крупному рогатому скоту в удвоенной терапевтической дозе (65 г/животное в сутки) в течение 6 месяцев не оказывал негативного влияния на общее клиническое состояние животных, картину венозной крови (эритроциты, лейкоциты, тромбоциты, лимфоциты, нейтрофилы, эозинофилы, моноциты) и показатели естественного иммунитета (фагоцитарная активность, фагоцитарное число, содержание в крови Т-, Влимфоцитов, бактерицидность и лизоцимная активность сыворотки крови).

Следовательно, сорбент ХЖ-90 не обладал неблагоприятным влиянием на общее клиническое состояние, картину крови гуморальные факторы естественной резистентности, ветеринарно-санитарные показатели молока.

3.4. Влияние ферроцианидсодержащих сорбентов на ветеринарносанитарные качества продукции (молока и мяса) Для изучения пищевой ценности мяса ( 6 голов) и молока коров (6 голов), не получавших (контрольные образцы) и получавших ( 6 голов) с кормом ферроцинсодержащие препараты (ферроцин-2 и ХЖ-90) образцы мяса были представлены в виде крупнокускового полуфабриката, а образцы молока - в виде порошка сухого молока.

Установлено, что при добавлении в корм животных ферроцина-2 и ХЖ- в течение месяца, опытные образцы по содержанию белка практически не отличались от контрольных и соответствовали усредненным данным справочной литературы.

Отмечено значительное снижение содержания общего жира во всех образцах говядины, особенно в контрольных образцах, которые по этому показателю соответствовали чистой мышечной ткани. Однако, этот показатель не является критерием качества данного вида пищевого продукта, т.к.

различия в его величине могут быть обусловлены многими факторами (возраст и порода животных, условия откорма и содержания и д р. ). Это подтверждается результатами анализа фракционного состава липидов изученных образцов, которые находились в пределам обычных величин для данной группы продуктов.

Содержание свободных жирных кислот, которое характеризует условия и сроки хранения мяса, указывает на их хорошую сохранность. При этом обращает на себя внимание выявленная тенденция: чем меньше жира в образце, тем больше относительное содержание в липидах фракции полярных липидов и стеариновой кислоты (18:0).

По содержанию витаминов группы В (тиамин и рибофлавин), золы, макро- и микроэлементов не отмечено значимых различий между опытными и контрольными образцами и они оказались сопоставимыми с литературными данными. Микроэлементы, содержание которых В мясе регламентируется в настоящее время нормативными документами (цинк, медь, свинец, кадмий), находились в количествах ниже предельно допустимых концентраций.

Содержание триптофана и оксипролина в исследованных образцах мяса как контрольных, так и опытных животных, в целом соответствовало литературным данным. В то же время, при сравнительном анализе отмечалась некоторая тенденция в сторону снижения отношения триптофан/оксипролин в опытных образцах мяса по сравнении с контролем. Наиболее высокое содержание, оксипролина и сниженное содержание триптофана отмечено в образцах мяса коров, получавших с кормом добавку ХЖ-90. Таким образом, во всех опытных образцах мяса отношение триптофан/оксипролин было ниже, чем в контрольном образце, что может свидетельствовать о некотором перераспределении фракционного состава белков мяса в сторону увеличения доли белков соединительной ткани в образцах мяса животных, получавших ферроцинсодержащие препараты. По-видимому, основное влияние на это перераспределение оказывает сам носитель ферроцина, так как при практически одинаковом содержании триптофана в образцах мяса, отмечена незначительная тенденция к увеличению содержания оксипролина в образцах мяса животных, получавших ферроцин-2, и значительное, по сравнении с контрольными образцами, увеличение содержания оксипролина (в 2,1 раза) в образцах мяса животных, получавших с кормом сорбент ХЖ-90.

Именно в этом образце отмечено и наиболее низкое содержание триптофана.

При изучении химического состава мяса коров, получавших с кормом ферроцин-2 и ХЖ-90 в течение 3-х месяцев, установлено, что по содержанию белка исследуемые объекты практически соответствовали усредненным данным, приводимым в справочной литературе.

Содержанием липидов в мясе, полярных липидов и стеаринов в жире во всех изученных образцах также соответствовало усредненным литературным данным. Содержание жирных кислот указывает на протекание в мясе гидролитических процессов и объясняется длительным хранением мяса. Состав жирных кислот в целом соответствует литературным данным. Существенных различий в липидном составе между контрольным образцом и образцами мяса животных, получавших ХЖ-90 и ферроцин-2, не обнаружено.

Содержание витаминов, золы, макро- и микроэлементов существенным образом не отличается между изученными образцами мяса. Микроэлементы, содержание которых в мясе в настоящее время регламентируется нормативными документами (свинец, кадмий, цинк и медь), находились в количествах ниже ПДК.

Представленные образцы по содержанию белка оказались близкими к сухому обезжиренному молоку. Уровни витаминов, золы, макро- и микроэлементов были близки к литературным данным. При этом, оценивая содержание токсичных металлов, следует принять во внимание, что в нормативных документах указаны значения в пересчете на исходное сырье (сырое молоко). Учитывая, что по содержанию белка и золы разница между цельным коровьим молоком и представленными высушенными образцами, оказалась ниже примерно в 10 раз, можно с достаточный основанием предположить, что и уровни нормируемых минеральных веществ окажутся ниже определенных на эту же величину. Этот расчет свидетельствует о том, что в исходном цельном молоке содержание нормируемых микроэлементов не будет превышать установленных пределов.

Состав исследованных молочных жиров в целом соответствует литературным данным. Низкое содержание в липидах фракции свободных жирных кислот указывает на хорошую сохранность образцов молочной продукции. Не выявлено значимых различий в составе липидов опытных и контрольных образцов молочного жира.

Результаты взвешивания внутренних органов крыс, потреблявших с кормом мясо и молоко коров, которым вводили ферроцин-2 и ХЖ- свидетельствуют о практическом отсутствии различий массы внутренних органов, полученных у крыс опытных групп по сравнению с контрольными группами.

Исследование биологической ценности и усвояемости образцов мяса и молока также свидетельствуют об отсутствии достоверных изменений по всем показателям биологической ценности белков опытных образцов мяса и молока от соответствующих контрольных значений. В то же время следует отметить достоверное увеличение на 32-35% интенсивности роста крыс, потреблявших рационы с мясом по сравнению с казеиновой группой. Это связано с лучшей аминокислотной сбалансированностью белков мяса по сравнению с таковыми молока. Расчет показателей истинной усвояемости белков всех образцов мяса, также выявил их достоверное увеличение по сравнению с казеином. Повидимому, это обусловлено нативностью белков мяса, что и сказалось на его усвояемости.

Полученные результаты по изучению пищевой ценности мяса и молока коров, в корм которых вводили сорбенты ферроцин-2 и ХЖ-90, позволяет заключить, что использование этих сорбентов в качестве добавки к рациону коров в выбранных дозах, по данным настоящих исследований не оказало существенного влияния на пищевую ценность мяса и молока, характеризуемую их основным химическим составом (содержание белка, жира, витаминов, минеральных элементов, фракционного состава, жира и жирнокислотного состава). В то же время отмечено некоторое снижение содержания триптофана и увеличение содержания оксипролина в образцам мяса животных, получавших с кормом сорбент ХЖ-90 для сравнения с контрольными образцами, что может свидетельствовать о некотором перераспределении фракционного состава белков мяса в сторону увеличения доли соединительнотканным белков в этом образце. При изучении биологической ценности белков мяса опытных образцов выявлено некоторое снижение показателей, характеризующих их биологическую ценность. При этом усвояемость белков мяса по сравнении с контрольными образцами не изменялась. Не было выявлено и различий при изучении биологической ценности и усвояемости белков молока между контрольными и опытными образцами.

4. Фармакологические свойства сорбентов ХЖ-90 и ХЖ-90-Sr-ТМ 4.1. Сорбционная активность ферроцианидно-бентонитового 4.1.1. Сорбция радионуклидов цезия Сорбционную активность ХЖ-90 изучали in vitro и in vivo, как правило, по сравнению с активностью селективного сорбента цезия — ферроцина и селективного сорбента стронция – диоксида марганца.

Сорбция 137Cs сорбентом ХЖ-90 и ферроцином in vitro была сходной и имела тенденцию к повышению с увеличением времени реакции от 4-х до 24-х часов. Существенных различий между показателями сорбции изотопа в течение 24 и 48 ч не установлено.

Образцы сорбента ХЖ-90, которые хранились в виде высушенного материала в течение 1-12 лет, по сорбционной активности существенно не различались. На связывание 137Cs существенно не влияли и сроки хранения (до 12 лет) готовой продукции.

Сорбционная активность была минимальной при введении в реакционную смесь 10 мг сорбента (56,7±0,9%) и достоверно возрастала при увеличении количества от 50 до 250 мг сорбента ( от 78,4±0,4 до 93,6±0,3).

Ферроцин в равных количествах с сорбентом ХЖ-90 проявлял существенно большее связывание изотопа: 84,2±1,9% при 10 мг, 93,9±2,3% при 50 мг, 96,4±1,6% при 100 мг и 97,8±0,8% при 250 мг.

В условиях in vitro при pН от 2 до 8,6 из комплексов сорбент ХЖ-90 + радиоцезий изотоп практически не десорбировался. Это указывает на их высокую устойчивость к воздействию кислой и щелочной среды.

Введение крысам сорбента приводило к снижению перехода 137Cs в органы и ткани в среднем на 73-80% по отношению к контролю. Зависимость от дозы сорбента (0,5–0,75-1,0 г/животное) проявлялась тенденцией к повышению сорбции с увеличением количества вводимого в организм сорбента. Однако достоверных различий в этой динамике не обнаружено.

При ежедневном скармливании овцам сорбента ХЖ-90 в суточных дозах 12,5- г/животное концентрация изотопов цезия в органах и тканях овец, убитых через 2 и недели от начала опытов, снижалась на 50-95 %% по сравнению с контролем.

При тех же условиях эксперимента эффективность ферроцина в опытах на овцах составляла 99,1-99,3%%. Результаты проведенных исследований свидетельствуют о том, что ХЖ-90 в суточной дозе 50 г/животное практически не уступает по своей эффективности ферроцину в суточной дозе 2 г/животное.

Под влиянием сорбента в суточной дозе 30 г переход изотопа из кормов в молоко коров снизился в 3,8 раз по сравнению с первоначальной. В последующем производственные испытания сорбента проводили с применением дозы, рекомендованной наставлением по его применению – 30 г на животное в сутки.

4.1.2.Сорбция радионуклидов стронция Сорбционные свойства ферроцианидно-бентонитового сорбента ХЖ- по отношению к 85 Sr изучали в сравнении с селективным сорбентом стронция - диоксидом марганца. Оба сорбента применяли в количестве мг/проба.

На сорбционную активность сорбентов оказывало влияние содержание в пробе радионуклидов (табл. 3 ).

Сорбционная активность ферроцианидно-бентонитового сорбента ХЖ- и диоксида марганца по отношению к 85 Sr с увеличением количества изотопа в растворе снижалась как у сорбента ХЖ-90, так и у диоксида марганца. При этом диоксид марганца имел по сравнению с ферроцианидно-бентонитовым сорбентом ХЖ-90 достоверно повышенную сорбционную активность при введении в раствор 880 и 8800 Бк 85 Sr.

В экспериментах на крысах установлено, что введение сорбентов ХЖ- и диоксида марганца снижало переход 90Sr из желудочно-кишечного тракта в скелет крыс. При введении ферроцианидно-бентонитового сорбента ХЖ-90 и диоксида марганца в дозе 20 мг отложение изотопа в костной ткани было примерно одинаковым. Эффективность диоксида марганца после использования дозы 40 мг и 80 мг соответственно в 2,5 и 1,3 раз выше, чем при таких же дозах ферроцианидно-бентонитового сорбента ХЖ-90.

Таблица 3 - Сорбционная активность ферроцианидно-бентонитового сорбента ХЖ-90 при различном содержании 85 Sr в растворе 4.2.Сорбционная активность ферроцианидно-бентонитового сорбента ХЖ-90-Sr-ТМ 4.2.1. Сорбция радионуклидов стронция Результаты изучения влияния сроков хранения ферроцианиднобентонитового сорбента ХЖ-90-Sr-ТМ на эффективность в опытах in vitro показали, что колебания сорбционной активности сорбентов, изготовленных за 4 и 1 год до начала исследований, были несущественны. Поскольку достоверных различий между этими показателями не выявлено, можно заключить, что хранение сорбентов в течение 4 лет не влияет на их сорбционные свойства.

Перорально введенный крысам 90Sr больше всего накапливался в костной ткани и в меньшей степени – в селезенке, мышечной ткани и печени. Под влиянием сорбентов, изготовленных за 4 и 1 год до исследования, накопление радионуклида по сравнению с контролем снижалось: в костной ткани на 49,7 и 41,8, в мышечной ткани на 48,5 и 63,8, в печени – на 59,3 и 75% соответственно. Эффект сорбции выражен достоверно.

Введение в рацион бычков ферроцианидно-бентонитового сорбента ХЖSr-ТМ вызывало достоверное, по отношению к контролю, снижение содержания 90Sr в костной ткани в 6,7, в мышечной ткани – в 3, в печени – в 1,7 и в селезенке – в 7 раз.

4.2.2. Сорбция тяжелых металлов Сорбционные свойства сорбента ХЖ-90-Sr –ТМ применительно к тяжелым металлам изучали in vitro при различных значениях рН среды.

Cорбция ионов тяжелых металлов зависела от рН среды: чем выше рН среды, тем больше эффективность абсорбции. В пределах рН=2,2 – 6,8 для ионов меди и свинца различия между группами достоверны при уровне значимости Р0,01. Ионы цинка в кислой среде ХЖ-90-Sr -ТМ не сорбируются. Однако, в слабокислой и нейтральной средах сорбция данных металлов протекает эффективно и различия между группами достоверны при уровне значимости Р0,01. Эффективность сорбции для данных ионов при рН в пределах 2,2 – 6, составляет:Cu2+ - 39 – 77%; Pb2+ - 78 – 95%; Zn2+ - 29 – 30%.

Таким образом, исследования in vitro выявили эффективность применения сорбента ХЖ-90-Sr -ТМ для сорбции тяжелых металлов в пределах рН =2,2 – 6,8.

4.3. Сорбционная активность ферроцианидно-бентонитовых сорбентов ХЖ-90 и ХЖ-90-Sr -ТМ в отношении микотоксинов Сорбционные свойства сорбентов ХЖ-90 и ХЖ-90-Sr-TM в отношении микотоксинов на первом этапе изучали in vitro с использованием методики, описанной В.С.Крюковым и др. (1992). Опыты проводили в 3-х повторностях (рис.2).

Рис.2. Адсорбция Т-2 токсина ферроцианидно-бентонитовыми сорбентами Как видно из рис.2, ферроцианидно-бентонитовые сорбенты ХЖ-90 и ХЖ-90-Sr-ТМ обладали сорбционными свойствами в отношении Т-2 токсина.

In vitro связывание Т-2 токсина сорбентом ХЖ-90 было минимальной в кислой среде (25,2%) и повышалась в щелочной (38,6%). Сорбент ХЖ-90-SrТМ характеризовался более высокой сорбцией Т-2 токсина в кислой (45,4%) пониженной - в щелочной среде (31,8%).

Данные о влиянии сорбентов на выживаемость мышей (5 групп по мышей в каждой), подвергнутых воздействию смертельной дозы Т-2 токсина представлены в табл.4.

Таблица 4 - Выживаемость мышей при остром Т-2 токсикозе на фоне введения ферроцианидно-бентонитовых сорбентов (M±m; n=50) Условия Количество животных Срок гибели, Средняя ХЖ- ХЖ-90-SrТМ Материалы табл.4 свидетельствуют о том, что острый Т-2 токсикоз у мышей характеризовался 70% смертностью со средней продолжительностью жизни животных 2,8±0,3 суток. Применение сорбентов снижало смертельные исходы и увеличивало продолжительность жизни животных: при введении ХЖ-90 до 40% и 5,2±0,8 суток, и при введении ХЖ-90-Sr-ТМ - до 30% и 5,7±0,8 суток соответственно.

Острый Т-2 токсикоз у крыс (5 групп по 6 крыс в каждой) при введении мг/кг токсина проявлялся гибелью всех взятых в опыт животных в течение первых 3-х суток со средней продолжительность жизни 18,5±1,2 час (табл.5).

Сорбенты увеличивали продолжительность жизни крыс: ХЖ-90 – до 35,7±9, и ХЖ-90-Sr-ТМ - до 49,7±8,3 час.

Таблица 5 - Выживаемость крыс при остром Т-2 токсикозе на фоне введения ферроцианидно-бентонитовых сорбентов (M±m; n=30) Условия Количество животных Срок гибели, час Средняя + ХЖ- + ХЖ-90-SrТМ Проведенными исследованиями установлено, что сорбенты ХЖ-90 и ХЖSr-ТМ обладают сорбционными свойствами в отношении Т-2 токсина.

Положительное влияние ферроцианидсодержащих сорбентов на течение острого Т-2 токсикоза проявляется повышением выживаемости (мышей) и увеличением продолжительности жизни (мышей и крыс).

Сорбционные свойства ХЖ-90 исследованы при экспериментальном ассоциативном микотоксикозе крыс линии Вистар массой 160-200 г, разделенных на 4 группы по 8 голов в каждой. Животные 1-й группы получали чистый корм и служили контролем. Крысы 2-й группы получали корм с добавлением смеси микотоксинов (охратоксин А, ДОН, фумонизин В, зеараленон) и 0,5% сорбента ХЖ-90 (5 г на 1 кг корма). В корм 3-й группы крыс добавляли смесь микотоксинов и 1% ХЖ-90 (10 г на 1 кг корма). Животные 4-й группы получали корм с микотоксинами, но без сорбента. Смесь микотоксинов добавляли в корм из расчета 5 мг на 1 кг корма ежедневно в течение 30 суток.

Установлено, что сорбент ХЖ-90 существенно снижал функциональные и морфологические проявления патологического процесса у крыс, вызванного микотоксинами - охратоксин А, ДОН, фумонизин В, зеараленон.

Хроническое течение ассоциативного микотоксикоза у крыс при введении 5 мг токсинов на 1 кг корма проявлялось гибелью трех из восьми взятых в опыт животных в течение 30 дней со средней продолжительностью жизни 20 дней. Сорбент ХЖ-90 в концентрации 0,5% и 1% в корме предотвращал смертельные исходы, повышал прирост массы тела.Сорбент повышал показатели естественной иммунологической резистентности, что выражалось увеличением процентного числа нейтрофилов в лейкоформуле (табл. 6).

Таблица 6 - Влияние сорбента ХЖ-90 на лейкоцитарную формулу крови крыс (M±m; n=32) 2 Токсины +0,5% 0,2±0,17х 27,7±1,61* 3,6±0,87 3,5±0,56 65,0±2, 3 Токсины 0,5±0,22х 34,8±1,68* 2,7±0,42 4,5±0,4 57,52±2,