Концентрация тяжелых металлов в молоке и молочных продуктах

Размещено на http://www.allbest.ru/

КОНЦЕНТРАЦИЯ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ В МОЛОКЕ И МОЛОЧНЫХ ПРОДУКТАХ

Х.Х. Тагиров, доктор с.-х. наук, профессор,

Э.М. Андриянова, аспирант

Башкирский государственный аграрный университет

Таза т??ымды ж?не голштин т??ымды сиырларды? с?ті мен с?т ?німдерінде ауыр металдарды? болуына мониторинг ж?ргізілген. Ж?ргізілген голштинизация ?німні? ?ауіпсіздігіне ?сер етпейтіндігі аны?талды.

Проведен мониторинг молока и молочной продукции чистопородных и голштинизированных коров на содержание тяжелых металлов. Установлено, что проводимая голштинизация не ухудшает экологическую безопасность продукции.

молоко тяжелый металл корова голштинизация

The monitoring of milk and milk products of pure-breeded and holshinised cows on heavy metals contents has been made. It was determined that carried out holshtinisation does not spoil products ecological safety.

Основную опасность в условиях повышенного антропогенного загрязнения окружающей среды представляет поступление ксенобиотиков в организм человека вместе с пищей. Установлено, что порядка 70 % токсикантов проникает в организм именно этим путем 1. При этом известно, что в России до 10 % животноводческой продукции содержат избыточное количество солей тяжелых металлов, к которым ним относятся элементы периодической системы с относительной молекулярной массой больше 40, как правило, обладающих высокой биологической активностью и сильной токсичностью. Превышение их количества вызывает нарушение обмена веществ, функций центральной нервной системы, оказывающее канцерогенный и мутагенный эффект путем усиления перекисного окисления липидов, внедрением в клеточную мембрану, снижением митохондриального дыхания; нарушением кальциевого обмена. Наиболее широко в производстве используются свинец, ртуть, кадмий, цинк, кобальт, медь, марганец 2.

Анализ литературных источников свидетельствует об отсутствии информации о влиянии проводимой голштинизации скота на экологическую безопасность получаемой продукции. В этой связи, ее мониторинг представляет определенный научно-практический интерес. С целью сравнительной оценки содержания тяжелых металлов в продукции коров черно-пестрой породы и ее голштинизированных помесей, нами был проведен научно-хозяйственный опыт в СПК «Базы» Чекмагушевского района республики Башкортостан, являющегося одним из передовых хозяйств республики. Высокий уровень рентабельности данного предприятия достигается за счет интенсивного ведения сельскохозяйственного производства, что предполагает использование удобрений и пестицидов, вместе с которыми в почву вносится изрядное количество поллютантов.

Объектами исследования были полновозрастные коровы, из которых мы по принципу аналогов сформировали три группы животных по 10 голов. В I группу входили чистопородные коровы черно-пестрой породы, во II - полукровные помеси по голштинской породе, в III - голштинизированные помеси третьего поколения. Подопытным животным были созданы идентичные условия кормления и содержания. Проведенный мониторинг молока на содержание токсичных металлов методом атомно-абсорбционной спектрофотометрии на ААС-1 в лаборатории ВНИИМС об экологической безопасности молочной продукции, поскольку содержание тяжелых металлов не превышает ПДК (предельно допустимых концентраций), а ртути - металла первого класса опасности, не было обнаружено ни в одном образце (табл. 1). В разрезе групп установлены различия по содержанию тяжелых химических элементов, в частности, рост концентрации анализируемых токсикантов в молоке происходил в последовательности: Сd - Co - Mn - Pb - Cu - Fe - Zn.

Кадмий считается самым вредным из тяжелых металлов, обладающим выраженными канцерогенными и мутагенными свойствами. В молоке всех изучаемых групп его количество было незначительным (0,003-0,10 мг/кг), и ниже ПДК в 1 группе - в 3, во второй - 4,3 и в третьей - 10 раз. Свинец относят к ядам, действующим преимущественно на нервную и сосудистые системы, кровь. Механизм токсического действия данного элемента объясняется способностью его блокировать сульфгидрильные группы в молекуле ферментов, участвующих в синтезе порфиринов 3. Хотя в молоке чистопородных коров содержание свинца (0,1 мг/кг) не превышало ПДК, но все же его было концентрация была выше, чем у помесных животных. Так, количество данного металла была больше, чем у помесей первого поколения на 42,9 %, и на 25,0 % , чем у помесей третьего поколения.

Таблица 1 - Содержание солей тяжелых металлов в продукции, мг/кг

Токсичная концентрация кобальта вызывает полицитемию, нарушение функционального состояния ЦНС, щитовидной железы. Его содержание у помесей первого поколения было наибольшим (0,020 мг/кг) - оно превосходило аналогичный показатель у чистопородных и высококровных помесей соответственно в 1,11 и 1,43 раз.

Цинк, являясь сильным мутагеном, вступает в конкурентные отношения с другими металлами, усиливая действие других загрязнителей. Полученные нами результаты свидетельствуют, что полукровные животные по количеству цинка в молоке (1,40 мг/кг) превосходили чистопородных коров на 9,3 %, а помесей третьего поколения - на 13,8 %.

Хотя содержание марганца в кормах не нормируется по существующим санитарно-гигиеническим нормативам, все же его избыток может привести к негативным последствиям: изменению состава микрофлоры рубца, анемии, функциональным расстройствам ЦНС. Мониторинг по этому металлу показал, что его содержание в молоке полукровных коров было больше (0,060 мг/кг), чем у чистопородных на 13,2 %, и в 2 раза превышало показатели помесей третьего поколения.

Медь относится к высокотоксичным элементам, ионы которой активно вступают в реакции с аминокислотами и белками, образуя устойчивые комплексы, нарушая проницаемость мембран митохондрий, а избыток железа, в первую очередь, может оказывать токсическое влияние на печень, селезенку, головной мозг, усиливать воспалительные процессы, приводить к дефициту меди, цинка, хрома и кальция, а также к избытку кобальта.

Анализ сырья свидетельствует о лидирующей позиции коров третьей группы по содержанию меди и железа. Так, по количеству меди в молоке (0,20 мг/кг) они в 2,0 раза превосходили полукровных животных и в 1,7 раза чистопородных.

Из всех изученных молочных продуктов меньше всего загрязнителей установлено в сливках. На наш взгляд, это связано с повышенным содержанием в данном виде продукции жиров, которые в меньшей степени, чем белки, способны связываться с тяжелыми металлами. Причем концентрация элементов возрастала в ряду: Cd - Pb - Co - Mn - Cu - Fe - Zn. При этом максимальное количество меди, цинка, кадмия было установлено в сливках полукровных коров. Так, количество меди (0,19 мг/кг) у них было больше в 2 раза, чем у чистопородных коров и на 5,3 % превышало показатель помесей третьего поколения (0,18 мг/кг), а содержание цинка в их продукции (1,43 мг/кг) составляло 139,0 % и 130,0 % от количества данного элемента у чистопородных и помесных коров третьего поколения. У сверстниц концентрация кадмия была в 2,0 раза ниже, чем у полукровок (0,02 мг/кг), и составила 0,01 мг/кг. Наибольшие различия были установлены по содержанию кобальта между оцениваемыми группами - размах составил 0,008-0,03 мг/кг. При этом максимальное его количество было выявлено у чистопородных коров (0,03 мг/кг).

Из всех продуктов, протестированных на экологическую безопасность, максимальное количество тяжелых металлов было обнаружено в твороге. Причем концентрация элементов возрастала в ряду: Co - Cd - Pb - Mn - Cu - Fe - Zn. При этом необходимо отметить, что количество кобальта (0,003-0,007 мг/кг) в данном виде продукта было ниже, чем в молоке (0,014-0,020 мг/кг) и сливках (0,008 - 0,03 мг/кг). Концентрация некоторых поллютантов по сравнению с исходным сырьем в твороге возрастает в разы. В частности, в продукте, полученном из молока чистопородных коров, концентрация меди и цинка возрастает в 5,6 (0,67 мг/кг) и 1,5 (1,90 мг/кг), а у животных третьей группы в 3,9 (0,77 мг/кг) и 2,6 (3,30 мг/кг) раза по сравнению с исходным сырьем. Это можно объяснить тем, что поллютанты отличаются избирательной способностью связываться с протеинами, а сухое вещество творога более, чем на 18 % состоит из белков.

Нами также установлены различия по содержанию металлов в разрезе групп. Так, по содержанию меди первую позицию занимает творог, выработанный из молока помесей третьего поколения (0,77 мг/кг). Количество данного элемента в нем выше по сравнению с группами чистопородных животных и помесей первого поколения на 13,0 % и на 22,0 % соответственно. Концентрация свинца в твороге, изготовленном из молока полукровных коров (0,060 мг/кг) ниже, чем у чистопородных животных, на 45,0 % (0,087 мг/кг). Результатами наших исследований установлена тенденция накопления железа в этом продукте с повышением кровности по голштинской породе: помеси первого поколения превосходят чистопородных (1,3 мг/кг) на 46,2 % (1,9 мг/кг), а помесей третьего поколения - на 92,3 % (2,5 мг/кг). По контаминации свинца у чистопородных животных и помесей третьего поколения не выявлено значительных различий (0,087 и 0,09 мг/кг), а в твороге полукровных помесей его содержание было ниже (0,06 мг/кг), чем у сверстниц. При этом во всех образцах продукта содержание данного металла было во много раз ниже ПДК.

Ценным побочным продуктом, остающимся после выработки творога, является творожная сыворотка. Здесь концентрация тяжелых металлов убывает в последовательности: Сo - Cd - Pb - Mn - Cu - Fe - Zn. У полукровных животных зафиксировано низкое содержание меди (0,16 мг/кг), марганца (0,09 мг/кг) и свинца (0,08 мг/кг). В сыворотке, приготовленной из молока чистопородных животных и голштинизированных помесей третьего поколения, по свинцу ощутимой разницы не установлено. Полукровные животные уступали сверстницам по данному показателю на 25 % (0,08 мг/кг). Во всех исследуемых образцах концентрация свинца приближалась к ПДК. По количеству железа высококровные помеси (0,87 мг/кг) превосходили своих сверстниц (0,66 мг/кг) на 31,8 %. В продукте чистопородных животных и полукровных помесей количество кобальта и железа было равным. Анализ сыворотки показал, что количество всех тяжелых металлов было наибольшим у помесей третьего поколения, и наименьшим - у полукровных помесей. При этом чистопородные животные по суммарному количеству токсикантов занимали промежуточное положение.

В целом по рассматриваемым генотипам нами были выявлены тенденции накопления в продукции высококровных по голштинской породе коров меди, цинка, свинца и железа. В продукции чистопородных коров обнаружено более высокое, по сравнению с другими группами, концентрация кобальта и марганца. Помеси первого поколения занимали среднее положение между сравниваемыми группами.

Таким образом, проводимая голштинизация не ухудшает экологическую безопасность продукции.

ЛИТЕРАТУРА

1. Курамшина, Н.Г. Влияние техногенного загрязнения на среду обитания Башкортостана / Н. Г. Курамшина. // мат. Всероссийской науч.-практ. конф. «Агрокомплекс-2006. Перспективы агропромышленного производства регионов России в условиях реализации приоритетного национального проекта» - Часть 4. - Уфа. - 2007. - С. 107-110.

2. Новиков, В.А. Техногенное воздействие тяжелых металлов / В. А. Новиков, М. Я. Тремасов // Ветеринария. - 2004. - №11. - С. 51-55.

3. Фомичев, Ю.П. Экологические проблемы производства продуктов животноводства и охрана среды обитания сельскохозяйственных животных / Ю.П. Фомичев // Тезисы докладов междунар. науч.-практ. конф. - Дубровицы - 1998. - С. 14-15.

Размещено на Allbest.ru