Содержание тяжелых металлов в мясе жеребят якутской породы по природно-климатическим зонам Республики Саха (Якутия)

Актуальность работы. Производство экологически безопасной продукции животноводства становится особенно актуальным в связи с непрерывным техногенным воздействием человека на экосистемы и увеличением естественного круговорота химических элементов в природных комплексах, что значительно увеличило поступление тяжелых металлов в окружающую среду и по пищевым цепочкам в организм человека.

Ряд публикаций последних лет посвящен изучению различных аспектов связанных с поступлением экотоксикантов в биологические объекты окружающей среды и пищевые продукты животного происхождения (Боярченко Е.К., 1983; Hecht. Н., 1984; Кабата-Пендиас А., Пендиас X., 1989; Kraczkowski Н., 1993; Таланов Г. А., 1994; Незавитин А. Г., 1995; Сагитов Е. С., 1995; Маляров М. А., 1996; Тютиков С. В., 1997; Смирнов П. Н., Павлова А. И., 1997; Таирова А. Р., 1999; Незавитин А. Г., В. Л. Петухов, Власенко А. Н., 2000; Фомичев Ю. П., 2000; Донник И. М., 2000; Габышева Ж. А., 2001; Кальсина О. И., 2001; Колесников В. А., 2003; Кашин А. С., 2003; Пастернак А. А., 2003; Бокова Т. И., 2003 и др.). Проведенные ими исследования показали, что содержание тяжелых металлов в продукции животноводства значительно превышает предельно допустимые концентрации и зависит от степени экологической напряженности и факторов нарушения природных комплексов, где эта продукция производится.

Особое значение такие исследования имеют в Якутии, где северные ландшафты обладают малой устойчивостью, т. е. процессы самовосстановления и самоочищения в них происходят медленно. В водных и наземных экосистемах снижены скорости биотических и химических преобразований, что приводит к значительному накоплению химических компонентов, в том числе тяжелых металлов. Особенностью северной экосистемы является то, что поступающие в окружающую среду токсиканты, в том числе тяжелые металлы, в силу преобладающих низких температур, в несколько раз медленнее, чем в средней полосе страны, подвергаются химическому и ферментативному расщеплению, что обуславливает их быстрое накопление в экологической цепи. Тем самым тяжелые металлы и радионуклиды по экологической цепи «почвавода — растение — животное — человек», имея способность накопления в биотических объектах, могут поступить в организм животного и человека.

Экологическая безопасность продукции животного происхождения, которое преобладает в рационе человека проживающего на Севере, является одним из главных факторов сохранения здоровья населения.

В производстве конины в республике мясо жеребят занимает до 60−70%.

В связи с техногенным загрязнением окружающей среды отдельных территорий Якутии вызвана необходимость исследования мяса жеребят молочного периода в возрасте до 6-ти месяцев по природно-климатическим зонам республики на содержание тяжелых металлов.

Мясо якутской лошади считалось экологически чистой, однако имеются данные загрязнения конины из территорий пригорода г. Якутска тяжелыми металлами (Кальсина О.И., 2001). Это обстоятельство послужило основанием выполнения исследований по изучению содержания экотоксикантов в мясе жеребят якутской породы по природно-климатическим зонам Якутии.

Целью исследований являлась определение содержания тяжелых металлов: свинца (РЬ), кадмия (Cd), цинка (Zn), меди (Си) и марганца (Мп) в мясе жеребят в возрасте до 6-ти месяцев в зависимости от природно-климатических условий зон разведения лошадей якутской породы.

В соответствии с поставленной целью были сформированы следующие задачи:

1. Определить содержание тяжелых металлов в поверхностных водах зон разведения лошадей якутской породы;

2. Изучить микроэлементный состав кормовых трав пастбищ исследуемых зон;

3. Определить содержание тяжелых металлов в молоке кормящих кобыл якутской породы;

4. Выявить содержание тяжелых металлов в мясе жеребят молочного периода в зависимости от зон разведения якутской лошади;

5. Определить поступление тяжелых металлов в период пастбищного сезона в организм кобыл и жеребят.

6. Разработать модель экологического мониторинга содержания тяжелых металлов в мясе жеребят якутской породы.

Научная новизна. Впервые на территории Якутии проведены комплексные исследования на содержание тяжелых металлов в трофической цепи «поверхностные воды — кормовые травы пастбищ — молоко кобыл — мясо жеребят якутской породы» .

Установлена закономерность накопления тяжелых металлов в поверхностных водах, кормовых травах пастбищ, молоке кобыл и мясе жеребят якутской породы в зависимости от природно-климатических условий разведения животных.

Обоснована экологическая оценка мяса жеребят колымского, янского, укрупненного, мегежекского и коренного типов якутской породы, разводимых по разным природно-климатическим зонам Республики Саха (Якутия).

Практическая значимость работы. Результаты исследований по определению концентрации тяжелых металлов в поверхностных водах, кормовых травах пастбищ, молоке кобыл и мяса жеребят молочного периода якутской породы используются практической ветеринарной и санитарно-эпидемиологической службами Республики Саха (Якутия) в качестве фоновых показателей природно-климатических зон Якутии.

Показатели концентрации тяжелых металлов в мясе жеребят рекомендованы к использованию в качестве нормативных при ветеринарно-санитарной экспертизе конины и жеребятины, а также при установлении вероятного территориального происхождения.

Результаты исследования могут служить одним из «индикаторов» для проведения мониторинга миграции тяжелых металлов по экологической цепи «вода — растение — животное» .

Апробация работы. Результаты исследований были доложены и обсуждены на Всероссийской конференции «Безопасность XXI века» (Санкт-Петербург, 1998), Республиканской научно-практической конференции молодых исследователей «Интеллектуальный потенциал молодежи — селу XXI века» (Якутск, 2001), 5-ой Международной конференции молодых ученых и студентов «Актуальные проблемы современной науки» (Самара, 2004), Международной конференции молодых ученых «Новейшие направления развития аграрной науки в работах молодых ученых», посвященной 35-летию СО РАСХН (Новосибирск, 2004).

Публикации результатов исследований. По теме диссертации опубликовано 7 научных работ.

Структура и объем работы. Диссертация изложена на 149 страницах, содержит 32 таблицы и 64 рисунков, состоит из введения, обзора литературы, результатов собственных исследований, обсуждения, выводов, практических предложений и приложения. Библиографический список включает 173 источника, в том числе 33 иностранных авторов.

ВЫВОДЫ.

1. Наиболее распространенными экотоксикантами, представляющими мониторинговую ценность при экологической экспертизе территорий в системе «вода — кормовые травы пастбищ — сельскохозяйственное животное» в Якутии могут быть взяты во внимание такие тяжелые металлы, как свинец, кадмий, цинк, медь и марганец.

2. Методология научного поиска, использованная нами в процессе определения концентрации тяжелых металлов мясе жеребят якутской породы разных типов, районированных в Республике Саха (Якутия) позволила подтвердить в данном случае на примере Якутии, существование зависимости показателей концентрации тяжелых металлов в мышечной ткани жеребят от природно-климатических особенностей зон их разведения.

3. Сравнительный анализ показателей концентрации тяжелых металлов в мясе 6-ти месячных жеребят, позволил выявить «экологическое» преимущество за жеребятиной янского и укрупненного типов якутской породы, разводимых по долине реки Яны и в Усть-Алданском районе.

4. Установлены положительные значения коэффициента корреляции поступления тяжелых металлов в организм жеребят от накопления токсикоэлементов в мясе жеребят и значение коэффициента корреляции накопления тяжелых металлов в мясе жеребят от содержания токсикоэлементов в молоке кобыл близко +1. Это показывает на высокую степень связи между вышеназванными показателями.

5. Выявленный феномен положительной корреляционной зависимости между накоплением тяжелых металлов в мясе жеребят от содержания токсикоэлементов в молоке кобыл и организме жеребят позволяет нам использовать мясо молодняка до 6-ти месяцев якутской лошади как «индикатора» накопления экотоксикантов в биологических объектах окружающей среды для последующей экологической оценки сельскохозяйственных биогеоценозов.

ПРАКТИЧЕСКИЕ ПРЕДЛОЖЕНИЯ.

1. Разработанную модель экологического мониторинга содержания тяжелых металлов в мясе жеребят якутской породы рекомендуется использовать в практической ветеринарной и санитарно-эпидемиологической службах Республики Саха (Якутия), а также для прогноза экологической безопасности продукции табунного коневодства в Якутии.

2. Целесообразно составление кадастра данных по содержанию тяжелых металлов в поверхностных водах, кормовых травах пастбищ, молоке кобыл и мясе жеребят разных типов якутской породы с целью контроля миграции токсических элементов в системе «вода — растение — животноечеловек» .

3. Показатели содержания тяжелых металлов в поверхностных водах, кормовых травах пастбищ, молоке кобыл и мясе жеребят разных типов якутской породы могут быть использованы контролирующими органами, как фоновые показатели, а также в программах экологического мониторинга и образовательных курсах подготовки специалистов агропромышленного комплекса.