Біогенна міграція ртуті у довкіллі та її вплив на відтворювальну здатність овець асканійської тонкорунної породи : Биогенная миграция ртути в окружающей среде и ее влияние на воспроизводительную способность овец асканийской тонкорунной породы

Краткое содержание

Експериментальну  частину дисертаційної  роботи проведено на вівцях асканійської тонкорунної породи (4544 голів у 1986 – 1995 роках і 400 голів у 1998-2003 роках) в  племінному заводі ім. Шмідта, в СТОВ “Колос” Миколаївської області, в лабораторії кафедри зоогігієни і технології виробництва продуктів тваринництва Одеського державного аграрного університету.

            Визначення дії пектиновмісного препарату на організм овець здійснювали на основі його здатності запобігати накопиченню ртуті в крові, у внутрішніх органах і тканинах тварин та виведення з організму. З цією метою у СТОВ “Колос” було сформовано 4 групи тварин, по 100 овець у кожній. Перші три – дослідні, четверта – контрольна (за методом пар-аналогів). Середня  жива маса вівцематок   40±1 кг, вік 4 роки, настриг митої вовни на 1 голову 4,3±1,1 кг, система утримання стійлово-пасовищна. При цьому годівля в групах була однаковою. Тваринам дослідних груп додатково до раціону щодня, протягом 2-х місяців, перед заплідненням додавали зазначений препарат у таких дозах: перша група – 0,5 г;  друга –   0,3 г; третя – 0,2 г на 1 кг живої маси. Препарат згодовували в період ранішньої годівлі з подрібненим ячменем.

            Для визначення коефіцієнтів біотрансформації, накопичення сполук ртуті використовували системний підхід: вивчали надходження ртуті з водою, кормами, при цьому враховували витрати кормів, води на одну тварину на основі раціонів, застосовуваних у господарствах.

            Визначення концентрації важких металів в середніх пробах, відібраних з різних середовищ проводили на приладі “Юлія–2”.

            За період виконання дисертаційної роботи взято 108 середніх взірців ґрунту, 108 – води, 132 – кормів. Відбір середніх взірців ґрунтів, води, кормів визначали за загальноприйнятими методиками (Алікаєв В.О., 1982).

            Для гістологічного дослідження органів, тканин овець було виготовлено гістопрепарати з печінки, селезінки, нирок, серця, легень, мозку, яєчників від 126 тварин. Матеріал фіксували в 96˚ етиловому спирті, заливали в парафін. Гістоморфологічне дослідження проводили за умов фарбування гематоксиліном та еозину ( Євгенєва Т.П., 1983).

Для морфологічного, біохімічного дослідження крові взято 1320 зразків крові від овець даної породи. В крові визначали кількість еритроцитів, лейкоцитів, гемоглобіну. Рівень загального білка та його фракції визначали за загальноприйнятими методиками (Кондрахін І.П. та ін.,1985).

Зоогігієнічну оцінку повітря приміщень, де утримувалися вівці, проводили за загально-прийнятими методиками за допомогою спеціальних приладів ( Храбустовський І.Ф. та ін., 1984).

            Визначення хімічного складу досліджуваного препарату, а також амінокислотного складу його білка, кормів було проведено за методиками Калашніковим О.П. та ін., 1985; Пєтуховою Є.А. та ін., 1989.

            Згідно з інструкцією штучного осіменіння овець, кіз (Мельник Ю.Ф. та ін., 2003) проводили санітарно-гігієнічну оцінку еякуляту баранів-плідників за методиками Карташова І.І. та ін., 1989; Яблонського В.А., 1995.           

При визначені економічної ефективності запропонованого способу використовували порівняльну оцінку показників: продуктивність тварин (приріст, приплід, настриг вовни),  вихід ягнят на 100 вівцематок, абсолютний та відносний приріст валової продукції, грошової виручки, прибутку за варіантами досліду, розрахунку на 1 голову худоби, 1 люд-год прямих витрат живої праці (Андрійчук В.Г., 1996).

Результати досліджень та їх аналіз

Характеристика вмісту рухомих форм ртуті у ґрунтах сільськогосподарських угідь

в зоні функціонування племзаводу ім. Шмідта та СТОВ “Колос”

Дослідження фонового вмісту сполук ртуті показали, що вміст ртуті в ґрунтах Миколаївської області в середньому складав 0,0132±0,0053 мг/кг, що нижче від гранично допустимої концентрації (2,1 мг/кг). Вміст ртуті в ґрунтах (2001, 2002 роки) спостерігався най­більшим в осінній період і становив 0,04440±0,0032 мг/кг в господарстві ім. Шмідта і                       0,00436±0,0009 мг/кг в СТОВ “Колос”. Проведені польові дослідження виявили певні особливості розподілу концентрації важкого металу у ґрунтовому шарі. Орний шар ґрунтів господарства СТОВ “Колос” містив вірогідно більшу кількість вмісту ртуті  на глибині дослідження 0-10 см порівняно з орним шаром ґрунтів племзаводу ім. Шмідта. Цей показник був найвищим в зимовий період 2002 року і становив 0,0048 мг/кг порівняно з іншими періодами дослідження 2001-2002 років.

            Отже, фоновий вміст рухомих форм ртуті в ґрунтах господарств, де функціонують дослід-жені господарства, становив 0,0132±0,005 мг/кг, що нижче гранично допустимої концентрації.

Санітарно–гігієнічна оцінка джерел водопостачання за вмістом ртуті

Результати дослідження води згідно з вимогами ГОСТу 2874-82, щодо санітарно-гігієнічних показників води свідчать про невідповідність біологічних властивостей питної води в господарствах ім. Шмідта та “Колос” щодо ГОСТу 2874-82. Так, кількість мікроорганізмів в 1 мл води порівняно з ГДК (100) перевищувала норматив за середнім значенням на 39 мікробів. Колі–індекс в питній воді, яку використовували в господарствах для напування овець мала на одну кишкову паличку більше, ніж допускається згідно з нормами.

          У результаті досліджень встановлено, що вміст сполук ртуті у воді господарства “Колос” в  середньому коливався  в межах  0,0037± 0,0006 мг/кг, що в 7 раз перевищув ГДК (0,0005 мг/л). Цей показник у племзаводі ім. Шмідта перевищув ГДК в 20 разів. Відмічалася сезонна динаміка вмісту ртуті у воді в зимовий період 2001 року СТОВ “Колос” порівняно з іншими періодами дослідження і становила 0,0070±0,0001 мг/л. У племзаводі ім. Шмідта найвищий вміст ртуті в літній період 2001 року – 0,0309±0,0010 мг/л. У весняний період 2001 року у воді даних господарств концентрація сполук ртуті була найменшою.  За період дослідження з лютого 2001 року по травень 2002 року в організм тварини господарства СТОВ “Колос” надійшло з водою в середньому 0,8102 мг ртуті, в племзаводі ім. Шмідта цей показник становив 2,3495 мг.

            Отже, вміст ртуті у воді господарства “Колос” в середньому за період дослідження дорівнював 0,0037±0,0006 мг/л, що в 7 раз перевищув ГДК. Цей показник в племзаводі ім. Шмідта перевищував в 20 разів.

Сезонні зміни показників мікроклімату кошар в умовах господарств

Миколаївської області

            Температура повітря в кошарах господарства СТОВ “Колос” в зимово–весняний періоди 2000–2001 роки нижче від нормативної 10 °С в середньому на 0,5 °С. Спостерігалося незначне зниження температури і в зимово–весняний періоди 2001–2002 років. В осінній період в кошарах, де утримували молодняк овець, температура повітря обох господарств коливалася від 14,7 °С до 16,45 °С. Але в господарстві ім. Шмідта температура повітря в кошарах вища на 0,45 °С, в СТОВ “Колос” нижче на 1,73 °С порівняно з оптимальним показником температури 16 °С. Відносна вологість повітря у вівчарнях з зимового (2001 рік) по весняний період (2002 рік) суттєво відріз-нялася від нормативної (70–75 %) вологості. Найвищий показник відносної вологості у вівчарнях господарств в умовах Миколаївської області спостерігався в зимовий період 2001–2002 років.

            Швидкість руху повітря в приміщеннях, де утримувалися вівцематки з ягнятами в зимово-весняний період в господарстві ім. Шмідта, підвищена на 0,04-0,06 м/с  порівняно з нормативними даними (0,2 м/с), в господарстві СТОВ “Колос”  цей показник  менший від 0,07-0,02 м/с відповідно взимку та навесні 2001 року. Наявність вуглекислого газу у складі повітря вівчарень протягом 2001‑2002 років у господарствах ім. Шмідта, СТОВ “Колос” відповідала нормативним показникам в тепляках 0,25 %, у вівчарнях для утримання молодняку 0,3 %.

            Фактичні середні показники освітлення вівчарень двох господарств (ім. Шмідта та СТОВ “Колос”)  не відрізнялися від нормативних параметрів.

Отже, температура у вівчарнях племзаводу ім. Шмідта та СТОВ “Колос” не відповідала нормативним показникам в весняні періоди 2001 – 2002 років. Відносна вологість у повітрі вівчарень племзаводу ім. Шмідта мала високі показники в зимовий період 2001 – 2002 років. За період дослідження 2001 року (зимовий період) по 2002 рік (весняний період) швидкість руху повітря, вміст вуглекислого газу та аміаку, освітлення відповідали нормативним показникам пара-метрів мікроклімату вівчарень в умовах господарств СТОВ “Колос” та племзаводу ім. Шмідта.

Надходження ртуті з грубими, соковитими та зерновими кормами в організм овець

         Вміст сполук ртуті у різних кормах СТОВ “Колос” у різні періоди 2001 року та 2002 року не перевищував гранично допустимі концентрації. У середньому в зернових кормах за  період дослідження він складав 0,0204±0,0048 мг/кг. В грубих кормах вміст сполук ртуті складав в соломі  пшеничній 0,0008±0,0007 мг/кг; в сіні люцерно-конюшеному – 0,0073±0,0018 мг/кг, але спостерігалася підвищена концентрація сполук ртуті в сіні в осінньо-зимовий період 2001 року майже в 12 разів  порівняно з весняним 2002 роком. Соковиті корми під час дослідження мали вміст сполук ртуті в допустимих межах і становили в силосі 0,0109±0,0007 мг/кг та 0,0017±           0068 мг/кг в траві на пасовищі (ГДК 0,0510  мг/кг). Спостерігалася сезонна динаміка змін концентрації сполук ртуті в різні періоди 2001 року. Так, у весняний період 2001 року вміст ртуті у траві зеленій  степового пасовища становив 0,0007 мг/кг, а в осінній період 2001 року – 0,0043 мг/кг, тобто вміст ртуті підвищився в 6 раз.

         Вміст ртуті в різних кормах племзаводу ім. Шмідта за період дослід-ження вірогідно не перевищував гранично допустимі концентрації. При цьому у зернових кормах вміст ртуті становив 0,0374±0,0077 мг/кг (ГДК 0,0980 мг/кг). За період дослідження в грубих кормах вміст ртуті становив в середньому 0,0035±0,0003 мг/кг. У весняний період 2002 року цей показник був майже в 1,5 рази вищим, ніж узимку 2002 року. Соковиті корми мали вміст ртуті в допустимих межах і становили в середньому в силосі 0,0082±0,0009 мг/кг та 0,0141±0,0075 мг/кг в траві на пасовищах (ГДК 0,0510 мг/кг).

            Таким чином, надходження сполук ртуті в складі кормів у період з лютого 2001 року по травень 2002 року (включно) в організм однієї вівці в господарстві СТОВ “Колос” Вознесенського району становило в середньому 3,9546 мг та 2,3924 мг у племзаводі ім. Шмідта Очаківського району Миколаївської області.

Вміст ртуті в організмі овець та морфологічні зміни в органах і тканинах

В організмі вівцематок СТОВ “Колос” порівняно з організмом вівцематок племзаводу ім. Шмідта сполук ртуті в печінці вищий вдвічі. У легенях вівцематок вміст ртуті найвищий порівняно з іншими органами. У господарстві племзаводу ім. Шмідта легені вівцематок мали цей показник вищим на 0,0997 мг/кг, ніж у легенях вівцематок господарства “Колос”.

Загальна оцінка концентрації ртуті показала значну різницю в акумуляції його різними органами і тканинами організму овець. Коефіцієнт накопичення в племзаводі ім. Шмідта  становив (%): в кормах 3,5, у воді 10,3 та в господарстві “Колос” відповідно 2,6; 4,4. Коефіцієнт біотрансформації за період дослідження 2001–2002 роки  становив (%): в господарстві ім. Шмідта 2,6; в господарстві “Колос” 1,6.

У результаті проведених макроскопічних досліджень при контрольному забої овець дослідних і контрольної груп особливих різниць в структурі паренхіматозних органів не виявлено. При гістологічному дослідженні паренхіматозних органів, скелетних м’язів і головного мозку встановлені певні морфологічні зміни. В серцевому м’язі виявлено незначну зернисту дистрофію міоцитів.  У печінці відмічено в основному зернисту і рідше жирову дистрофію гепатоцитів, а в окремих випадках судинні розлади. У нирках в ряді випадків спостерігали зернисту дистрофію епітелію звивистих канальців. У легенях виникали судинні розлади у вигляді помірного венозного застою та деякого підвищення проникності судин. У головному мозку не відмічалося суттєвих макроскопічних змін. В яйцепроводах дослідних тварин спостерігалося повнокрів’я і слабкі дистрофічні зміни клітин функціонального епітелію.

Отже, у легенях вівцематок вміст ртуті найвищий, найменший у печінці. На основі гістологічних досліджень встановлено, що в серцевому м’язі виявлено незначну зернисту дистрофію міоцитів, у легенях виникають судинні розлади, у печінці і нирках розвивалася в основному зерниста та рідше жирова дистрофія, у головному мозку виявлено судинні розлади та клітини ендотелію дрібних судин набряклі, м’язова тканина характеризувалася зернистою дистрофією. В яйцепроводах спостерігалося повнокрів’я і слабкі дистрофічні зміни клітин функціонального епітелію.

Відтворювальна здатність вівцематок асканійської тонкорунної  породи

У результаті наших досліджень виявлено, що найнижчий показник багатопліддя мають тварини при першому окоті (1,5 роки), яких осіменяли у віці ярок. Серед цих тварин було лише 4,1 % маток, які мали двійнят під час ягніння. Кількість тварин, яких вперше осіменяли у віці переярок (2 роки), зросла до 8,6 %. Ще  більше зросла кількість багатоплідних маток після другого (2,5 роки), третього (3,5 роки), четвертого (4,5 роки) і п’ятого (5,5 роки) окотів і, відповідно, становила 14,2; 11,9; 16,8; 31,8 %; після шостого окоту (6,5 роки) кількість маток, які окотилися двійнями, різко знизилася і становила 6,1 %. Заплідненість вівцематок змінювалася у досить широких межах – від 52,4 % до 80,1 %. Найнижчі показники заплідненості характерні для найстарших вівцематок (6–7 років). Але за показниками багатоплідності вівцематки різного віку вірогідно на відрізнялися (тест на пропорційність:  х²=0,50; df=3; р=0,92). Цей показник варіював від 106,6 % (5 річних вівцематок) до 118,2 % (2-3 річних). Збереженість ягнят–одинаків була на досить високому рівні (від 85,8 % до 96,3 %). 

Аналіз рівня багатопліддя вівцематок, проведений у 1986–1995 роки, свідчив, що цей показник змінювався з року в рік. Найбільша кількість багатоплідних маток (17,4 %) була в 1988 році. У 1992, 1993 роках показник багатоплідних маток коливався від 5,4 % до 5,6 %. У період з 1988 по 1991 роки показник багатопліддя тримався на досить високому рівні і становив відповідно 17,4; 12,4; 16,4; 14,9 %. Коливання багатопліддя маток виявилися досить значними на п’яти отарах. Так, в отарі № 5 маток з багатоплідними окотами було 14,2 %, тоді як в отарі № 2 таких маток було лише 4,3 %. Проаналізовано вплив сезону парування на відтворювальні показники вівцематок асканійської тонкорунної породи  ПЗ ім. Шмідта. Для цієї мети було вивчено запліднюваність, багатопліддя та збереженість ягнят до відлучення. Найбільшу кількість вівцематок, майже третина, була осіменена в період з 1 по 5 вересня (32 %), тоді як останні три тижні сезону парування осіменили лише 88 голів (тобто 17,3 %). Найвищий показник багатопліддя характерний для вівцематок, яких осіменяли з 21 по 25 серпня (115,4 % ). Вівцематки, яких осіменяли наприкінці сезону парування (після 11 вересня), мали дуже низький рівень багатопліддя – з 88 вівцематок двійневі окоти мали лише 2 (2,3 %).

Отже, фактичне багатопліддя маток асканійської тонкорунної породи за період з 1986 по 1995 роки, в умовах досліджених господарств, складало: у віці ярок – 4,1 % маток, які мали двій-нят при ягнінні, у віці переярок – 8,6 %; другий окіт – 14,2 %; третій – 11,9 %; четвертий – 16,8 %; п’ятий – 31,8 %; шостий – 6,1 %. Заплідненість вівцематок змінювалися у досить широких межах – від – 52,4 % до 80,1 %. Найнижчі показники заплідненості характерні для вівцематок 6–7 років.

Гематологічні показники організму  овець в різні сезони року

В крові піддослідних овець в літній період 2001 року був вдвічі в господарстві ім. Шмідта понижений вміст еритроцитів порівняно з нормою  (10,0·10¹²/л). Вміст лейкоцитів понижений на 3,03·10⁹/л в крові овець господарства ім. Шмідта (норма 8,2·10⁹/л). Кількість загального білка у крові овець господарства ім. Шмідта, СТОВ „Колос” збільшена відповідно на 10,56 % і 1,30 %. Концентрація еритроцитів в крові овець восени 2001 року в умовах обох господарств вища на 0,6·10¹² /л   порівняно з нормативом 10·10¹² /л. Вміст гемоглобіну в крові підвищений на 20,29 г/л. Кількість лейкоцитів у крові тварин зменшена на 0,5·10⁹/л в господарстві ім. Шмідта, в тварин господарства СТОВ “Колос” цей показник більший порівняно з нормою на 1,27 ·10⁹ /л.

Таким чином, зміни гематологічних та біохімічних показників крові дослідних овець в різні сезони року характеризувалися зниженням гемоглобіну на 1,4 г/л; еритроцитів 1,35·10¹²/л; послабленням резистентності організму тварин: на 54 % менший показник кількості глобулінів, а саме фракцій б – на 0,26 %; в – на 0,1 %; г – на 0,13 % в умовах племзаводу ім. Шмідта і на 0,4 %; 0,5 %; 0,5 % відповідно в умовах СТОВ “Колос” в зимовий період  порівняно з нормою.