Закономерности содержания тяжелых металлов в волосяном покрове коров в Новосибирской области

В последние годы как отечественными (Т.И. Мжельская, Э.Т. Ларский, 1983; В.П. Кулаченко, 1984; М.А. Риш и др., 1980; С.А.Патрашков,2003), так и зарубежными авторами (A. Kumareson, M.A. Kapich, 1984; F. Horak, L. Helan, 1983) установлено, что индикатором обеспеченности животных микроэлементами является шерстный покров. Содержание микроэлементов в волосах изменяется в зависимости от возраста и пола, от природно-климатических условий и от способов содержания скота (Ш. Назаров и др., 1982; М. Аnkе, 1975). При содержании в покровном волосе крупного рогатого скота 11–17 мг/кг марганца оплодотворяемость коров составляла 70–72%, а при его снижении до 2,9–5,4 мг/кг соответственно уменьшалась до 46–61% (М. Аnkе, 1975). Нижняя граница содержания кобальта в волосяном покрове составляет 0,05 мг/кг.

Т.И. Мжельская, Э.Т. Ларский (1983) считают определение содержания микроэлементов в волосах новым перспективным методом изучения метаболизма на тканевом уровне. По их данным, анализ волос позволяет проследить изменения метаболизма за определенный период времени и дает динамическую картину баланса веществ в организме.

В настоящее время особое внимание уделяется изучению состава и динамике микроэлементов в волосах животных.

По данным Т.И. Мжельской и Э.Т. Ларского (1983), волосы являются второй по порядку метаболически активной тканью организма, уступая место только костному мозгу. Они отражают метаболизм клеток, как и любая другая ткань, висцеральная или эктодермальная. В то же время волосы характеризуются определенной динамикой роста и содержат как бы запись не только того, что происходило с обменом веществ в ближайшем прошлом, но и информацию о его состоянии в более отдаленные периоды.

Уникальным свойством волос, связанным с их ростом, является то, что они могут хранить данные о процессах метаболизма, в частности, минерального обмена. Авторы утверждают, что концентрация минеральных веществ, найденных в волосах, не отражает состояние организма точно во время взятия пробы, а соответствует статусу в какой-то предшествующий период времени.

Микроэлементный состав волос изменяется по сезонам года (М. Anke еt al., 1975). По данным Ш. Назарова и др. (1982), M. Kupper (1976), на содержание микроэлементов в волосе влияют природно-климатические и хозяйственные условия.

Данные научной литературы свидетельствуют о том, что имеется прямая зависимость между содержанием в рационе минеральных веществ и их уровнем в шерстном покрове крупного рогатого скота (М. Anke, 1975).

Для правильной интерпретации результатов анализа о содержании микроэлементов важно знать соответствующую норму для крупного рогатого скота. В.Н. Бакановой, В.Р. Овсишером (1978) установлено, что содержание железа в волосе коров в среднем составляет 82,0 мг/кг при колебаниях от 46,0 до 112,0 мг/кг. Норма содержания цинка в волосе здоровых коров составляет 90,0 мг/кг. Наличие в волосе 6-8 мг/кг меди свидетельствует об обеспеченности организма этим элементом. В осеннем и зимнем волосяном покрове микроэлементов содержится больше, чем в весеннем.

Таким образом, волосяной покров является индикатором обеспеченности организма микроэлементами.

Содержание химических элементов в волосяном покрове определяли методом сканирующей рентгеноскопии совместно c Н.Н. Кочневым и В.В. Мартыновой. Для этого метода использовали спектроскан — автоматизированный аппарат для измерения количества химических элементов. Диапазон определения концентраций химических элементов составляет от долей процента до 100%.

Как свидетельствуют результаты проведенных нами исследований (см. данные табл. 1, 2, 3 приложения 1), содержание микроэлементов в волосяном покрове крупного рогатого скота различается по природным биогеохимическим зонам Среднего Приобья. Так, анализируя средние показатели содержания микроэлементов установили следующее: содержание кальция (0,329  0,017), марганца (0,00200  0,00001), цинка (0,01300  0,00001), ртути 0,0050  0,0001) в волосяном покрове скота первой группы (с. Таган) выше, чем во второй и третьей группах (соответственно кальция 0,287  0,022 и 0,2927  0,1470, марганца 0,00100  0,00001 и 0,0011  0,0002, цинка 0,012  0,001 и 0,0123  0,0002, ртути 0,05000  0,00001 и 0,0048  0,0002); кадмия (0,039  0,130) — выше во второй группе, чем в первой и третьей (соответственно 0,026  0,002 и 0,0336  0,0015); меди, никеля, хрома, свинца и железа (меди 8,1494  0,1317, никеля 0,1991  0,1720, хрома 0,6468  0,0274, свинца 0,2346  0,0036 и железа 0,0174  0,0048) — выше в третьей группе, чем в первой и второй (соответственно меди 7,839  0,135 и 7,330  0,461, никеля 0,162  0,005 и 0,1600,012, хрома 0,563  0,034 и 0,622  0,490, свинца 0,220  0,005 и 0,216  0,014, железа 0,009  0,001 и 0,014  0,006). Полученные данные статистически обработали и получили оценку достоверности (Р) по пяти элементам (цинк, медь, марганец, свинец, кадмий).

Как свидетельствуют данные табл.2.4.2.1, содержание исследуемых микроэлементов в волосяном покрове коров различно: так, содержание кадмия выше в с. Кировское, а меньше в с. Таган; марганца содержится больше в с. Таган, меньше — в с. Кировское; свинца, меди больше в учхозе «Тулинское», и меньше в с. Кировское; наибольшее содержание цинка обнаружено в с. Таган.

В результате проведенного исследования установлено, что у Центрально-Восточной зоны (учхоз “Тулинское”) в волосяном покрове содержится цинка и марганца меньше, чем в с. Таган южной подзоны Барабинской лесостепи (соответственно Р < 0,1 и Р < 0,01). В этой биогеохимической провинции в волосяном покрове обнаружено больше свинца и кадмия (соответственно Р < 0,05 и Р < 0,01) (см. табл. 3.2.2.1.1).

Содержание микроэлементов в волосяном покрове коров в с. Кировское северо-восточной подзоны Барабинской лесостепи и Центрально-Восточной зоне (учхоз «Тулинское») было достоверно различным по меди и кадмию (соответственно Р < 0,1 и Р < 0,01).

Таблица2.4.2.2.

Результаты анализа изменчивости признаков (с. Таган)

Признак	N	Х	Sх	Cv, %	min	max	
Са	17	0,329	0,017	21,586	0,179	0,481	0,071
Mn	17	0,002	0,000	49,327	0,001	0,004	0,001
Zn	17	0,013	0,000	9,928	0,008	0,014	0,001
Сu	17	7,839	0,135	7,101	7,374	9,930	0,557
Ni	17	0,162	0,005	12,409	0127	0,207	0,020
Hr	17	0,563	0,034	24,627	0,413	0,834	0,139
Pb	17	0,220	0,005	8,958	0,163	0,254	0,020
Cd	17	0,026	0,002	26,318	0,021	0,051	0,007
Hg	17	0,005	0,000	29,496	0,002	0,009	0,002
Fe	17	0,009	0,001	49,848	0,000	0,021	0,005

Содержание микроэлементов в шерсти животных с. Таган представлено в табл. 1 приложения 1 и в таблице 2.4.2.2. Средний показатель (среднее арифметическое и ошибка среднего арифметического) по микроэлементам в шерсти у животных этой группы следующий: содержание цинка равно 0,013  0,001, меди 7,839  0,135, марганца 0,0020  0,0001, свинца 0,220  0,005, кадмия 0,026  0,002.

При анализе этих данных можно отметить, что в шерсти крупного рогатого скота южной подзоны по сравнению с Центрально-Восточной провинцией наблюдался повышенный уровень цинка, меди, марганца, свинца и пониженный уровень содержания кадмия.

В северо-восточной подзоне шерсть исследовали в с. Кировское (табл. 2.4.2.3 и табл. 2 приложения 1). Средний показатель в этой подзоне следующий: содержание цинка 0,012  0,001, меди 7,330  0,461, марганца 0,001  0,001, свинца 0,216  0,014, кадмия 0,039  0,013.

Таблица 2.4.2.3.