Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Сорбция цезия-137
.pdf
Качество мяса во многом определяется соотношением в нем
белка и жира. На основании многочисленных исследований
оптимальным соотношением белка и жира в туше животных
следует считать 1 : 0,6–0,7, а по энергетическому эквиваленту –
1 : 1.
На этом основании, судя по химическому составу мякоти
туш подопытных животных, их убой проведен в сравнительно оптимальные сроки для получения полноценного и зрелого
мяса.
Анализируя влияние применения ферроцина в разных формах на химический состав мяса, можно сказать, что они не оказали заметного воздействия на эти показатели. Так, в опыте
в мякоти туш бычков содержание сухого вещества составляло
32,18–32,75 %, протеина – 19,05–19,36 % и жира – 12,13–12,40 %,
т. е. данные показатели в опытных группах не отличались от
контроля.
Наряду с изучением качества мяса на основе анализа средней пробы мякоти туши большое внимание уделяется химическому составу отдельных мускулов. Необходимость такого
изучения вызвана тем, что химический состав средней пробы
мяса включает в себя не только мышцы, но и подкожный (полив), межмускульный и внутримускульный жиры. Поэтому для
характеристики химического состава мышечной ткани в опыте
исследовался длиннейший мускул спины, который позволяет
довольно объективно судить о качестве мышечной ткани всей
туши.
Исследования показали, что химический состав длиннейшего мускула спины в сравниваемых группах животных был примерно одинаковым. Имеющиеся некоторые различия были незначительными и статистически недостоверными.
Следует заметить, что ферроцин – препарат избирательного действия. Адсорбируя или связывая в ЖКТ животного цезий-137, он не препятствует всасыванию других минеральных
веществ и, следовательно, не нарушает минеральный состав организма (табл. 34).
91
Таблица 34. Содержание минеральных элементов в мышечной ткани
бычков после применения ферроцина в разных формах, мг/кг
Наименование
минерального
элемента
K
Ca
Na
Co
Cu 0,568 ± 0,15 0,482 ± 0,03 0,650 ± 0,16 0,793 ± 0,12
Pb 0,326 ± 0,10 0,307 ± 0,05 0,327 ± 0,09 0,318 ± 0,04
Ni 0,110 ± 0,01 0,126 ± 0,02 0,114 ± 0,01 0,135 ± 0,03
Li 0,128 ± 0,04 0,178 ± 0,02 0,126 ± 0,03 0,162 ± 0,02
Mg 232,75 ± 31,1 236,69 ± 18,4 240,63 ± 25,13 196,25 ± 14,69
Ba 0,806 ± 0,14 0,792 ± 0,15 0,782 ± 0,14 0,729 ± 0,17
Mo 0,812 ± 0,07 0,874 ± 0,11 0,816 ± 0,07 0,876 ± 0,16
Sn 1,890 ± 0,23 1,887 ± 0,20 1,880 ± 0,23 1,806 ± 0,21
Zn 41,08 ± 7,00 40,77 ± 7,81 39,64 ± 4,98 37,67 ± 6,12
Fe 16,32 ± 3,01 17,43 ± 0,34 14,56 ± 2,32 17,22 ± 0,43
Cd 0,026 ± 0,005 0,023 ± 0,004 0,027 ± 0,004 0,024 ± 0,006
Cr 0,212 ± 0,07 0,210 ± 0,02 0,219 ± 0,078 0,221 ± 0,04
Mn 0,078 ± 0,004 0,096 ± 0,001 0,087 ± 0,006 1,136 ± 0,043
контрольная I опытная II опытная III опытная
5325,63 ±
132,60
1801,79 ±
114,80
1336,34 ±
175,0 0
0,086 ± 0,04 0,082 ± 0,05 0,087 ± 0,01 0,053 ± 0,06
Группа животных
5004,00 ±
301,42
1914,66 ±
140,20
1401,31 ±
184,38
5320,38 ±
148,26
1846,69 ±
116,86
1447,32 ±
140,00
5014,00 ±
374,4
1926,35 ±
145,13
1395,21 ±
161,64
Приведенные в табл. 34 данные свидетельствуют, что содержание макро- и микроэлементов в мышечной ткани бычков всех
сравниваемых групп было примерно одинаковым. Имеющиеся
различия были незначительными и статистически недостоверными.
Мясо сельскохозяйственных животных является важным
источником полноценного животного белка. Полноценность
его определяется содержанием незаменимых аминокислот. Для
представления о биологической ценности мяса в опыте определялся белковый качественный показатель (БКП) по соотношению триптофана к оксипролину (табл. 35).
Как показали исследования, в длиннейшем мускуле спины
содержалось 411,52–417,48 мг% триптофана и 83,71–85,03 мг%
92
оксипролина. Следовательно, разница между животными сравниваемых групп была незначительной по содержанию триптофана и оксипролина.
Таблица 35. Биологическая ценность мяса подопытных бычков
Показатель
Триптофан, мг% 411,52 ± 4,57 415,36 ± 3,98 417,46 ± 4,16 414,77 ± 4,23
Оксипролин, мг% 84,32 ± 0,36 83,71 ± 0,41 84,56 ± 0,52 85,03 ± 0,71
БКП 4,88 ± 0,05 4,96 ± 0,10 4,94 ± 0,10 4,87 ± 0,06
Триптофан, мг% 365,85 ± 5,02 363,41 ± 4,73 366,24 ± 5,11 364,48 ± 3,29
Оксипролин, мг% 168,34 ± 2,54 166,36 ± 1,72 165,43 ± 2,06 167,36 ± 2,48
БКП 2,17 ± 0,05 2,18 ± 0,10 2,21 ± 0,04 2,17 ± 0,09
контрольная I опытная II опытная III опытная
Длиннейший мускул спины
Мякоть туш
Группа
Определенный интерес представляют данные по выходу пи-
тательных веществ в тушах в абсолютных величинах (табл. 36).
Таблица 36. Выход питательных веществ и энергии в мякоти туш
подопытных бычков, кг (в среднем на одну голову)
Показатель
Масса мякоти туши 187,2 191,3 190,6 188,7
Содержится:
протеина 36,24 36,99 36,30 36,15
жира 23,21 23,43 23,11 23,30
энергии, МДж 1526 1546 1523 1527
контрольная I опытная II опытная III опытная
Группа животных
Ввиду того, что способы очистки организма животных от
цезия-137 с помощью сорбента ферроцина не оказали заметного
влияния на мясную продуктивность и химический состав мяса,
выход питательных веществ в мякотной части туш у них был
практически одинаковым.
Наряду с биохимическими показателями проводилась дегустационная оценка бульона, вареного и жареного мяса по общепринятой методике (по пятибалльной шкале). Результаты оценки
мяса и бульона изучаемых групп молодняка приведены в табл. 37.
93
Таблица 37. Дегустационная оценка мяса
Показатель
Бульон 4,12 4,15 4,10
Мясо вареное 4,05 4,00 4,00
Мясо жареное 4,07 4,12 4,05
Общий балл 12,24 12,27 12,15
Средний балл 4,08 4,09 4,05
I опытная II опытная III опытная
Группа животных
Необходимо заметить, что мясо от бычков контрольной группы, ввиду высокой активности мышечной ткани (Бк/кг), не дегустировалось. Полученные данные показали, что независимо от
способов применения ферроцина для очистки организма молодняка КРС от цезия-137, кулинарные качества мяса не претерпевали заметных изменений.
На крупных сельскохозяйственных животных была всесторонне изучена и установлена оптимальной доза ферроцина
в количестве 3 г/гол. Однако на загрязненной территории, кроме
крупных животных, например в ЛПХ, содержались также мелкие животные, прежде всего кролики, для которых требовалось
также установить дозу ферроцина [160].
С этой целью потребовалось проведение нескольких опытов.
Для первого опыта по методу аналогов было подобрано 6 групп
кроликов калифорнийской породы в возрасте 10–18 месяцев, живой массой 2,5–3,0 кг по 5 голов в каждой группе. Кроликов кормили сеном (удельное содержание цезия-137 – 1 600–2 400 Бк/кг),
зерном ячменя и кормовой свеклой. Кормление проводилось двухразовое, содержание клеточное. Ферроцин задавался в дозах 20,
40, 60, 80 и 115 мг на 1 кг живой массы (табл. 38). Эксперимент
длился 15 сут, после завершения которого кролики были забиты
для определения цезия-137 в мышечной ткани.
По сравнению с контролем кратность снижения цезия-137
в мышечной ткани кроликов опытных групп составила 1,25–
3,01 раза. Разница в снижении цезия-137 между пятой и шестой
группами кроликов оказалась не столь существенной, как между пятой и четвертой группами. Поэтому на основании полу-
94
ченных данных за оптимальную дозу ферроцина было принято
считать дозу в количестве 80 мг на 1 кг живого веса кролика.
Таблица 38. Эффективность различных доз ферроцина для снижения
перехода цезия-137 в мышечную ткань кроликов
Доза ферроцина,
мг/1 кг живого веса
Первая (контрольная)
группа, 0
Вторая группа, 20 66,10 ± 4,76 1,25
Третья группа, 40 49,95 ± 5,12 1,88
Четвертая группа, 60 35,92 ± 3,81 2,30
Пятая группа, 80 27,45 ± 3,44 3,01
Шестая группа, 115 25,66 ± 3,96 3,22
Удельная активность мяса
через 15 суток, Бк/кг
82,62 ± 5,65 –
по сравнению с контролем, раз
Кратность снижения
Во втором опытов было сформировано три группы кроликов
по четыре-пять голов в каждой группе. Кролики первой группы получали основной рацион; второй опытной группы – основной рацион и 80 мг ферроцина на 1 кг живой массы; третьей
опытной группы – основной рацион и 40 мг ферроцина на 1 кг
массы и в качестве питья получали вместо воды 1 %-ный раствор рассола «Белоруссит». Природный рассол «Белоруссит»
представляет собой высококонцентрированную минеральную
воду, добываемую из скважин, расположенных в Гомельской
области. Рассол содержит большое количество ценных минеральных элементов, общая минерализация в котором составляет
от 375 до 450 г/л. В «Белоруссите» находится хлористого кальция – 203–209 г/л хлористого натрия – 75–118 г/л, хлористого
калия – 28–33 г/л, бромистого магния – 5–8 г/л, хлористого магния – 47–55 г/л. В составе рассола, кроме макроэлементов, также
содержатся такие микроэлементы, как йод, медь, железо, цинк,
кобальт, марганец и некоторые другие. Рассол нетоксичен и неагрессивен, имеет практически неограниченный срок хранения.
Применение «Белоруссита» было разрешено Главным ветеринарным управлением Беларуси в качестве лечебно-профилактического средства при заболеваниях пищеварительной системы
и минерального обмена сельскохозяйственных животных [180].
95
Опыт продолжался в течение 13 сут, после чего был проведен забой кроликов и определено содержание цезия-137 в мышечной ткани.
Удельная активность цезия-137 в мясе кроликов составила: в контрольной группе 74,814,2 Бк/кг, во второй группе –
28,0 ± 2,8 Бк/кг и в третьей группе – 27,4 ± 3,1 Бк/кг (табл. 39).
Кратность снижения радионуклида по сравнению с контрольной
группой составила во второй и третьей группах 2,67 и 2,72 раза
соответственно.
Таблица 39. Эффективность ферроцина и других добавок к рациону
для снижения перехода цезия-137 в мышечную ткань кроликов
Группа
животных
Первая
(контрольная)
Вторая
Третья
Особенности кормления
Основной рацион: сено,
ячмень, свекла (ОР) + вода
ОР + 80 мг ферроцина/
1 кг живого веса + вода
ОР + 40 мг ферроцина/
1 кг живого веса + 1 %-ный
раствор «Белоруссита»
Уде льн ая
активность
в мясе, Бк/кг
74,80 ± 4,16 –
28,01 ± 2,81 2,67
27,40 ± 3,07 2,72
Кратность снижения
удельной активности,
раз
Из показателей табл. 39 следует, что применение рассола
«Белоруссит» вместе с ферроцином поспособствовало повышению эффективности ферроцина почти в два раза. Это стало
возможным при взаимодействии двух веществ. Предполагаем,
что эффект может быть обусловлен высоким содержанием галогенов: хлоридов, иодидов, бромидов в растворе рассола «Белоруссит», влияющих на пространственное расположение ионов
цезия в коллоидных частицах ферроцина.
Проверка предположения оценивалась в следующем опыте
(табл. 40). Во второй и третьей группах подопытных животных,
где применялись соответственно ферроцин в дозе 80 мг/1 кг
живой массы и ферроцин в дозе 80 мг/1 кг живой массы и 2 мг
фторид иона на голову, было установлено снижение удельного
содержания цезия-137 в мышечной массе животных.
96
Таблица 40. Влияние добавки F– на эффективность ферроцина
в снижении концентрации цезия-137 в мясе кроликов
Группа
животных
Первая
(контрольная)
Вторая
Третья
Особенности кормлении
Основной рацион (ОР)
ОР + 80 мг ферроцина /
1 кг живой массы
ОР + 80 мг ферроцина/
1 кг живой массы + 2 мг F
Уде льн ое
содержание
цезия-137
в мясе, Бк/кг
4500 ± 213 –
535 ± 57 8,4
321 ± 28 14,0
Кратность снижения
содержания
цезия-137, раз
Удельная активность цезия-137 в мышечной ткани контрольной группы составляла в среднем около 4 500 ± 213 Бк/кг,
в группе с ферроцином – около 535 ± 57 Бк/кг и в группе при
использовании ферроцина и фторид-иона – около 321 ± 28 Бк/кг.
Кратность снижения удельного содержания радионуклида составила 8,4 и 14,0 раза соответственно. Кроме мышц, кратность
снижения удельной концентрации цезия-137 в печени, почках,
легких и сердце кроликов опытных групп по отношению к контролю составила от 11,8 до 28,1 раз (табл. 41).
Таблица 41. Кратность снижения удельной концентрации цезия-137
в органах и тканях кроликов опытных групп по отношению к контролю
Группа животных
Вторая 8,4 11,8 14,0 20,3 15,0
Третья 14,0 19,6 21,9 28,1 23,0
Кратность снижения концентрации цезия-137, раз
мышцы печень почки легкие сердце
В целом концентрация цезия-137 в органах и тканях кроликов оказалась ниже на 38–66 %, что свидетельствовало о радиологической эффективности данных препаратов.
Полученные данные позволили заключить, что раствор рассола «Белоруссит» в сочетании с ферроцином повышает эффект
сорбции цезия-137.
Для повышения сорбционной эффективности ферроцианидов белорусские ученые Б. И. Купчинов, Р. Г. Ильязов, В. А. Шу-
97
милин (1990) [цит. по 190] создали новый класс ионообменных
материалов на основе древесных опилок. Измельченная древесина обладает высокой реакционной способностью функциональных групп, гидрофильностью и развитой поверхностью,
выводит радиоцезий из организма животных. Использование ее
в качестве носителя раскрывает перспективы для крупнотоннажного производства и широкого применения созданных материалов в виде корма. Разработанный этими авторами простой
и дешевый способ специальной обработки древесины обеспечивает адсорбционную способность конечного продукта к радионуклидам цезия в 1,5–2,0 раза выше, чем наиболее эффективные
из известных сорбентов типа бифеж и ферроцин.
А. Ф. Карпенко, В. А. Шумилин (1991) [цит. по 190] провели испытания ферроцианидов, нанесенных на древесные опилки – ЦИИОМ (цезий-избирательный ионообменный материал на
основе измельченной древесины лиственных пород с иммобилизованным ферроцианидом калия-железа с содержанием действующего начала 3,0 ± 0,5 %). Установлено, что введение 100 г
в день на одно животное в качестве кормовой добавки в рацион
молочных коров позволило через 20–25 дней снизить содержание цезия-137 в молоке в 10–15 раз в зависимости от степени загрязненности рациона. При скармливании ЦИИОМ крупному
рогатому скоту на откорме на фоне «грязного» рациона происходило снижение концентрации цезия-137 в мышечной ткани
в 5,7–6,7 раз.
Р. Г. Ильязовым и соавт. [60, 61] на 30 лактирующих коровах
(пастбищное содержание) и 40 бычках (стойловое содержание)
были проведены научно-производственные испытания по применению ферроцина, бифежа и ЦИИОМа. Активность рациона
у коров составляла 1 050–2 220, а у бычков – 3 700–5 550 Бк/сут.
Опытные животные в течение 35–48 дней получали препараты
вместе с концентратами. Кратность снижения цезия-137 в молоке
при пастбищном содержании на 35-е сутки при использовании
ферроцина составила в 5,0–10,0, бифежа – в 7,5–9,2, ЦИИОМ –
в 6,8–12,5 раз по сравнению с контролем. Содержание цезия-137
в мышечной ткани бычков, получавших препараты, после убоя
на 49-е сутки было в 5,0–6,0 раз меньше, чем в контроле.
7. УГЛЕРОДНЫЙ ФЕРРОЦИНСОДЕРЖАЩИЙ
СОРБЕНТ В РАЦИОНАХ
СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ ЖИВОТНЫХ
7.1. Направления использования и технологии получения
активных углей фосфорно-кислотной активации
Производство и потребление пористых материалов имеет
устойчивую тенденцию к росту. В частности, мировое потребление пористых углеродных материалов (ПУМ) составляет около 1,1 млн т в год и продолжает расти на 9 % в год [12, 208]. При
этом основное количество активированных углей производится из невозобновляемых ресурсов. Большой ассортимент ПУМ
можно получать на основе крупнотоннажных отходов химической и механической переработки древесины: опилок, коры, отходов лесозаготовок и технических лигнинов.
В настоящее время основные направления использования
углеродных сорбентов связаны с технологическими процессами
адсорбционной очистки, разделения, выделения и концентрирования в газовых и жидких средах. Постоянно возрастает роль
углеродных сорбентов в решении экологических проблем: при
очистке питьевой воды, стоков, отходящих газов предприятий
промышленности и энергетики. Расширяются области использования углеродных сорбентов в медицине и фармацевтике. Так,
например, углеродные гемосорбенты применяют для очистки
крови у больных, а энтеросорбенты – внутрь в целях очистки
организма от вредных веществ и микробов.
Сорбенты используются в различной форме: в виде порошка
с размером частиц до 0,8 мм, гранул более крупного размера,
блоков различной формы и величины, пленок, волокон тканей.
Наиболее распространены порошкообразные сорбенты, которые
достаточно просто получать из измельченного сырья.
99
Пористый углеродный материал представляет собой конструкцию, построенную подобно структуре графита, однако
в ней чередуются упорядоченные и неупорядоченные области
из углеродных колец – гексагонов. В отличие от графита ПУМ
обладает свободным пористым пространством, которое обычно
представлено трехмерным лабиринтом из взаимосвязанных расширений и сужений различного размера и формы. Различают
микропоры (размер < 2 нм), мезопоры (размер в диапазоне от
2 до 50 нм) и макропоры с размером > 50 нм. Среди микропор
выделяют супермикропоры с размером в диапазоне 0,7–2,0 нм
и ультрамикропоры с размером < 0,6–0,7 нм. Благодаря наличию пор ПУМ имеют высокую удельную поверхность и способны поглощать (адсорбировать) различные вещества из жидкостей и газов [12, 67, 188].
Способность ПУМ к адсорбции различных молекул определяется строением его поверхности, природой и концентрацией поверхностных реакционноспособных групп. В качестве
последних обычно выступают кислородсодержащие функциональные группы, образующиеся в результате окислительной
обработки поверхности углеродного материала: гидроксильные
(фенольные), карбонильные (хиноидные), карбоксильные, эфирные, фенольные, лактонные. При соответствующих условиях
синтеза и обработки ПУМ на их поверхности возможно получение функциональных групп, содержащих азот, серу, галогены,
фосфор.
Пористые углеродные материалы образуются в результате
протекания топохимических реакций при пиролизе (нагреве
в отсутствие кислорода воздуха) ископаемых углей, торфа, древесины, целлюлозы. В настоящее время из древесины производят около 36 % углеродных сорбентов, из каменных углей – 28,
из бурых углей – 14, из торфа – 10, из скорлупы кокосовых орехов – около 10 %.
Разработаны различные технологии получения ПУМ из
твердого органического сырья, основанные на методах физической и химической активации [213]. Процессы физической активации, как правило, осуществляются в два этапа, включающих
100
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]