Контаминация ксенобиотиками сельскохозяйственной птицы, яиц и технологические способы снижения их остаточного количества

Содержание 

Введение

1.Поступление радиоактивных веществ в организм сельскохозяйственной птицы

   1.1. Всасывание радиоактивных веществ

   1.2. Переход радионуклидов в продукты животноводства

   1.3. Выведение радионуклидов из организма животных

   1.4. Эффективность очищения мяса

2. Контаминация тяжелыми  металлами и их снижение в  органах и тканях птицы

3. Контаминация диоксинами

4.Пути  повышения качества продукции  птицеводства

Литература 

 «Все  вещества ядовиты,но только доза делает их ядом»

Парацельс

Введение 

Любая деятельность человека оказывает влияние на окружающую среду, а ухудшение состояния  биосферы опасно для всех живых существ, в том числе и для человека. В природную среду во всё больших  количествах попадают газообразные, жидкие и твёрдые отходы производства. Различные химические вещества, находящиеся в отходах, попадая в почву, воздух, воду, а затем и в продукцию сельского хозяйства, переходят по экологическим звеньям из одной цепи в другую, в конце концов попадают в организм человека.

В конце ХХ столетия в соответствии с рекомендациями ООН и её комитетов одной из основных программ, которые направлены на удовлетворение глобальных нужд человечества наряду с энергетической программой и программой охраны окружающей среды поставлена программа снабжения человека пищей. Обусловлено это тем что в настоящее время более 60% человечества питается неудовлетворительно, не получая достаточного количества белков и не удовлетворяя потребности в калориях. Всё это вынудило человечество применять различные стимуляторы для сельскохозяйственной продукции.

Применение огромного  количества химических и органических удобрений для повышения урожайности  сельскохозяйственных культур, биостимуляторов  в питании животных для повышения  их продуктивности вызвали необходимость жёсткого контроля за качеством  агропромышленной продукции.

 1. Поступление радиоактивных веществ в организм сельскохозяйственной птицы

При рассмотрении сельскохозяйственных птиц как возможных источников радиоактивного загрязнения рациона человека необходимо располагать сведениями о происхождении радионуклидов, путях их поступления в организм животных и степени участия в обменных процессах.

В естественных условиях поступление радионуклидов в  организм животных и птиц может происходить  через желудочно-кишечный тракт, органы дыхания, поврежденные и неповрежденные кожные покровы.

Кормовые продукты растительного  происхождения, необходимые для  жизнедеятельности организма животных и птиц, а также для производства животноводческой продукции, всегда содержат некоторое количество радиоактивных элементов. Естественные радиоактивные элементы обычно накапливаются в растениях из почвы или попадают из воздуха в количествах, которые принято называть фоновыми значениями. Но при значительном радиоактивном загрязнении внешней среды концентрация радионуклидов в кормах, поступающих в желудочно-кишечный тракт животных, повышается. Частично радионуклиды в органы пищеварения поступают с водой. Судьба радионуклидов в организме сходна с судьбой стабильных химических элементов, входящих в состав корма. Попадая в желудочно-кишечный тракт, кормовые продукты подвергаются механической, биологической и химической обработке, превращаясь в такие соединения, которые могут быть использованы организмом. Оральный путь, т. е. поступление с рационом, является основным путем вовлечения радионуклидов в организм птиц.

Следует иметь в виду, что накопление радионуклидов в  органах дыхания не может достигнуть больших размеров, т. к. срок пребывания радионуклидов в нижних слоях  атмосферы короткий - не более трех суток и по сравнению со сроками нахождения радиоактивных частиц в растениях и воде он слишком мал. Все это позволяет говорить о том, что органы дыхания как путь поступления радионуклидов в организм птиц существенного значения в загрязнении получаемой от них продукции иметь не могут.

В незначительных количествах  происходит накопление радионуклидов  у сельскохозяйственных птиц и в результате контакта радиоактивных веществ с их оперения или кожного покрова. Растворимые соединения с радионуклидами способны проникать через оперение или кожный покров в измеряемых количествах: стронций-85, например, может поступать через поверхность выбритой кожи в организм из водного раствора хлорида стронция, йод-131 - из водного раствора йодида натрия, уран - из солей шестивалентного урана, торий - из различных растворов, сера-35 - из жировых растворов, радон - из мази, тритий и дейтерий, содержащиеся в атмосферной влаге, - вступая в круговорот при вдыхании воздуха.

При механическом, термическом  или химическом повреждениях кожи, связанных с разрушением рогового слоя, проницаемость ее по отношению к радиоактивным веществам резко возрастает, но тем не менее поступление радионуклидов в организм этим путем в 200-300 раз меньше, чем при пищеварении.

1.1. Всасывание радиоактивных веществ.

При оральном, ингаляционном  и кожном путях поступления радионуклидов  в организм сельскохозяйственных птиц их токсичность и размеры перехода в продукцию животноводства в  значительной мере определяются степенью их поглощения в желудочно-кишечном тракте, в легких или поверхностью кожи.

Для оценки кишечной, легочной и кожной проницаемости важно  знать коэффициент всасывания радионуклидов  тем или иным органом. Выделение  количественных характеристик поглощения радионуклидов в желудочно-кишечном тракте, в легких и через кожу животных позволяет объективно оценить уровень поступления их в продукцию животноводства и обосновать мероприятия по ограничению этого поступления.

Исследованиями установлено, что интенсивность всасывания радионуклидов  у животных зависит от химической формы соединения, источника его происхождения и путей поступления в организм.

Биологически доступную  фракцию радионуклидов составляет та их часть, которая может в результате процессов выщелачивания и вымачивания  переходить из частиц выпадений непосредственно в почву, почвенный раствор и в дальнейшем включается в цепочку миграции почва - растение - сельскохозяйственные птица - продукты животноводства - человек.

При проникновении во внешнюю среду радионуклидов, инкорпорированных  в состав карбонатных и силикатных частиц, степень доступности их для растений и животных может существенно отличаться от доступности водорастворимой формы радионуклидов - это отличие определяется природой радиоактивного материала. При наземных ядерных взрывах на карбонатных грунтах растворимость радиоактивных частиц в воде составляет примерно 10 %, а на силикатных грунтах – лишь 1,5 %. Степень перехода в воду смеси радиоактивных продуктов деления из частиц, выпавших на различном удалении от эпицентра ядерного взрыва, с увеличением расстояния возрастает.

Размеры перехода смеси  радионуклидов из частиц в однонормальный раствор НСL и желудочный сок примерно в 2-3 раза больше, чем в воду. Величина перехода радионуклидов из радиоактивных  частиц в воду зависит от их состава. Из силикатных частиц в водный раствор переходит всего лишь 1-4 %, а из частиц раздробленной породы в зоне взрыва - до 60-80 % содержащихся в них радионуклидов. Анализы проб, отобранных с различных участков следа и зоны базисной волны подземного ядерного взрыва, показали, что водорастворимая фракция стронция-89 составляет 70-90 %, стронция-90 - 4-6 %, бария-140 - 0,5-2 %, рутения-103 и рутения-106 - 7-20 % от валового содержания их в частицах. При этом наибольший переход отмечается у "летучих радионуклидов" или радионуклидов, имеющих газообразных предшественников (йод-131, теллур-132, цезий-137, стронций-89 и 90), а наименьший у радионуклидов тугоплавких металлов (цирконий-95, церий-114, нептуний-239).

Таким образом, в зависимости  от источника поступления радиоактивных веществ в биосферу, формы соединений, в состав которых входят радионуклиды, их растворимость может быть весьма различной. К наиболее растворимым в воде и однонормалыюй соляной кислоте относятся радиоактивные частицы выпадений воздушных ядерных взрывов (до 100 %), к наименее растворимым относят радиоактивные частицы наземных и подземных ядерных взрывов (от 1,5 до 76 %).

Представления о биологической  доступности радионуклидов для  организма животных и птиц дают величины всасываний их в желудочно-кишечном тракте и перехода из рациона в молоко, мясо, субпродукты, яйцо.

Радионуклиды в чистом виде или их смеси могут поступать  в желудочно-кишечный тракт в  различных формах: в ионизированном состоянии, в виде абсорбированных  на поверхности кормов, оплавленных карбонатных и силикатных частиц и т. д. Поглощение в желудочно-кишечном тракте животных радионуклидов щелочноземельных элементов также зависит от их свойств. Различие в поглощении радионуклидов также зависит от растворимости веществ, в составе которых они поступают в организм. Так, растворимость радиоактивных веществ из облака воздушного взрыва в 15 раз превышает растворимость из облака наземного взрыва, поэтому с точки зрения радиоактивного загрязнения животноводческой продукции первые представляют большую опасность, чем вторые. Вместе с тем установлено, что радиоактивные вещества ядерного взрыва всасываются из желудочно-кишечного тракта лучше, чем продукты термоядерного взрыва. Это обусловлено большим содержанием в составе радиоактивных продуктов деления ядерного взрыва хорошо всасывающихся радионуклидов йода. Продукты термоядерного взрыва содержат в значительном количестве нептуний-239 и поэтому поглощаются в кишечнике в незначительных количествах. Вместе с тем на величину и скорость всасывания продуктов ядерного взрыва в желудочно-кишечном тракте влияет функциональное состояние организма, возраст животного, анатомо-физиологические особенности желудочно-кишечного тракта, характер кормления, напряженность минерального обмена и скорость передвижения химуса (содержащаяся в кишках жидкая пищевая кашица, образующаяся из пищи под влиянием пищеварительных соков).

Установлено, что независимо от вида животных йод-131, цезий-137, стронций-89 и 90, кальций-45, барий-140, являющиеся представителями  галогенов, щелочных и щелочноземельных металлов, всасываются в желудочно-кишечном тракте в значительных количествах (9-100 %), в то время как представители тяжелых и редкоземельных элементов - рутений-106, цирконий-95, иттрий-90, церий-144 всасываются через кишечную стенку весьма слабо (от 0,05 до 2,3 %). Это объясняется тем, что элементы второй группы образуют в кишечнике плохо растворимые соединения, переход которых из желудочно-кишечного тракта в кровь крайне ограничен, тогда как радионуклиды йода, цезия, кальция, стронция находятся в жидкостях организма в форме хорошо растворимых солей, что позволяет им легко и в значительных количествах проникать через кишечную стенку в кровяное русло.

Величина коэффициента всасывания радионуклидов в желудочно-кишечном тракте животных тесно связана с их возрастом. Снижение размеров всасывания нуклидов с возрастом животных обусловлено, с одной стороны, уменьшением проницаемости стенки желудочно-кишечного тракта, уплотнением ее мембран и уменьшением диаметра пор в них, с другой — снижением потребности взрослого организма по сравнению с растущим в минеральных элементах. Вместе с тем, при прочих равных условиях, всасывание радионуклидов в желудочно-кишечном тракте у животных различных видов происходит в неодинаковых количествах. Например, если у месячных поросят резорбция (всасывание) стронция-90 в кишечнике составляет 90,5 %, то у ягнят и козлят аналогичного возраста - соответственно 81 и 72,2 %, у телят - 69,81 % введенного количества. Всасывание цинка-65 у 60-дневных поросят достигает 72 %, тогда как у 70-дневных телят его количество равно лишь 32 % от введенного. Различие в переходе радионуклидов первого барьера - желудочно-кишечного тракта на пути миграции из рациона в органы и ткани свидетельствует о более интенсивном обмене минеральных элементов у мелких животных, чем у крупного рогатого скота.

Динамика поступления  радионуклидов из желудочно-кишечного  тракта в кровяное русло и уровень  концентрации их в крови зависят  от строения пищеварительного тракта животных: у коз, имеющих 4-камерный желудок, максимальная концентрация радиостронция после разового введения отмечались через 12 ч и сохранялось на этом уровне в течение следующих 12 ч. У животных с однокамерным желудком (кролики, лошади, свиньи и др.) максимум концентрации радионуклидов наступает быстрее. Этот факт, очевидно, обусловлен тем, что скорость эвакуации химуса из желудка в кишечник - основное место всасывания нуклидов - у животных с однокамерным желудком происходит быстрее, чем у животных с многокамерным желудком. Говоря о всасывании радионуклидов из пищеварительного канала, следует обратить внимание на роль в этом процессе вида кормов, с которыми радионуклиды поступают в организм.

1.2. Переход радионуклидов в продукты животноводства.

Радионуклиды, поступившие  через рот, легкие или кожу в организм животных, а затем в кровь, находятся в ней в различных физико-химических состояниях. Формы связи радионуклидов в тканях имеют важное значение для разработки рациональных способов ускорения выведения радионуклидов из организма и терапии пораженных ими сельскохозяйственных животных. После однократного орального поступления радионуклидов в организм сельскохозяйственных животных размеры перехода их из рациона в мясо и субпродукты определяются физико-химическими свойствами поступающего в организм элемента, видом животных и их возрастом. У молодых животных отложения радионуклидов всегда выше, чем у взрослых и старых.

В условиях длительного  поступления радионуклидов в  организм сельскохозяйственных птиц с  рационом наряду с выведением и перераспределением их в организме происходит накопление радионуклидов в скелете, мышцах и внутренних органах. По мере поступления радионуклидов в организм их концентрация в органах и тканях непрерывно растет, однако интенсивность этого роста носит затухающий характер. В начале поступления радионуклидов у животных отмечается интенсивное отложение их в органах и тканях, а затем оно увеличивается незначительно, стремясь к относительному постоянству (постоянному уровню). Через определенный промежуток времени, зависящий от вида животного, его возраста, режима кормления и других факторов, устанавливается равновесие между количеством вновь поступивших в организм радионуклидов, радиоактивным распадом и их выведением. В этот период, несмотря на продолжающееся поступление радионуклидов, дальнейшего увеличения перехода их из рациона в молоко, мясо и субпродукты не происходит.