Опыты с искусственным введением избытка никеля в рацион
Для подтверждения специфичности выявленных клинико-биохимических изменений у животных был поставлен модельный опыт по добавке различных доз никеля. В опыте было 4 группы телят ( контрольная, с добавкой в рацион 0,05; 0,5 и 2,0 мг/кг массы тела никеля хлорида в виде раствора) корма которого содержат основные микроэлементы и никель в пределах средних данных по России. Указанные дозировки
соответствуют содержанию никеля в рационах животных в природно-техногенных провинциях.
В результате проведенного опыта среднесуточный прирост живой массы тела у телят контрольной группы составил - 600, 2 группы -551, 3 -465 и 4-ой - 380 граммов. Следовательно прирост живой массы тела обратно пропорционален количеству никеля в рационе.
Клинически у телят, особенно 2-ой и 3-ей группы, отмечали начальные признаки рахита. Кератитов и дерматитов не было. При нанесении никеля хлорида в виде соли на кожу телятам на 6-7 сутки развивались признаки дерматита, особенно в области шеи. Такие изменения были отмечены у телят в зоне выбросов Ржевского никелевого комбината По-видимому, дерматит развивается только при попадании соединений никеля непосредственно на кожу
Результаты биохимических исследований крови и сыворотки телят показали изменения, аналогичные установленным у животных в «никелевых» провинциях Однако выявить специфическое влияние никеля на отдельные показатели не удалось. Достоверные различия отмечены только по белково-связанному йоду (Р<0,001). Это согласуется с клиническими показателями, гистологическими изменениями в щитовидной железе, выявленными у коров и телят Кировского отделения, совхоза Магнитный.
Снижение привесов у телят можно объяснить дистрофическими изменениями в кишечнике (что отражается на усвоении корма), щитовидной железе и печени, обнаруженными при искры гик у животных опытных
групп. Кроме того, при исследовании содержимого рубца установлено резкое уменьшение крупных форм инфузорий в 3 и 4 группах. Если у телят 1 группы крупных форм инфузорий было 74-76%, то у животных 3 и 4 групп - только 10-12%.
Для подтверждения правильности полученных результатов по действию никеля на инфузорий, в лаборатории УФ ВПИИВСГЭ был поставлен опыт на тетрахименах по методике "Определения интегральной безвредности пищевых продуктов и кормов".
Были изучены следующие концентрации никеля - 0,05; 0,1; I и 4,5 мг/мл Эти концентрации элементов можно получить при скармливании животным кормов и пастьбы в зоне промышленных выбросов никелевых комбинатов и месторождений этого элемента.
В результате установлена гибель клеток уже через 1 час после введения 4,5 мг/мл никеля в виде хлористой соли, а через 6 часов погибают все тетрахимены При дозе 1 мг/мл гак же через 1 час появляются мертвые клетки, количество которых увеличивается через 4 и 6 часов. Через сутки у оставшихся живых клеток отмечали вращательные движения. При дозе 0,05 и 0,1 мг/мл гибель отдельных клеток отмечена через 4 и 6 часов, а через 24 часа оставшиеся клетки были подвижны, без морфологических изменений Таким образом, подтверждено, что соли никеля оказывают выраженное влияние на простейших. При изучении мутагенной активности солей никеля на штаммах сальмонелл ТА-1535 и ТА-1538 без метаболической активации установлена достаточно выраженная мутагенная активность у солей никеля, причем \ никеля сульфата несколько больше, чем у никеля хлорида. Для определения усвоения никеля в зависимости от его количества в рационе был поставлен балансовый опыт на курах в возрасте 1 года на Челябинской птицефабрике. При этом увеличивали содержание никеля в рационе с 202 до 775 и 2919 мкг на курицу, что в пересчете на 1 кг корма составляет 1,42; 5,45 и 20,56 мг. Установлено, что его усвоение составило по группам соответственно 71,2+9,3; 561,3+12,0 и 1900,04+53,3 мг на курицу в сутки (Р<0,001). Таким образом, чем выше доза никеля в рационе, тем больше его усваивается. При этом у кур подопытных групп снизилась продуктивность (88,0 и 76,8% соответственно по отношению к контрольной группе), прирост живой массы уменьшился на 7,8 и 35% соответственно по отношению к контролю. Уменьшилось усвоение Са, Mg, Си. При гистологическом исследовании у подопытных кур также отмечали дегенеративные изменения в паренхиматозных органах и некроз ворсинок эпителия тонкого кишечника. На основании проведенных исследований и данных литературы были разработаны временные МДУ по содержанию никеля в кормах для животных, которые составили на сухое вещество корма 3 мг/кг сухого вещества корма (ПДКв), а для кур несушек и молочных коров 1 мг/кг корма. При изучении накопления никеля вокруг В-Уфалейского и Режевского никелевых комбинатов установлено, что в почве и растениях максимально допустимые уровни (МДУ) по направлению розы ветров происходило до 5 км от предприятий по добыче и переработке этого элемента, а в других направлениях (уже в пределах МДУ) - на расстоянии 2-3 км. Исходя из этого факта, были рекомендованы санитарные разрывы для строительства животноводческих ферм, равные 2-3 км против розы ветров и 5 км по её направлению. Эти санитарные разрывы утверждены Главным управлением ветеринарии МСХ. Для дальнейшего изучения хронической токсичности никеля и подтверждения специфичности полученных ранее результатов в «никелевых» провинциях, вводили никель внутрь в составе рациона курам и исследовали распределение этого элемента в организме, влияние на биохимические и гистологические изменения, продуктивность животных, а также его выделения с яйцом. Для этого птиц поделили на 3 группы. 1-я контрольная, 2-я группа дополнительно к основному рациону получала 2 мг никеля в виде хлористой соли и 3 группа - 10 мг никеля на 1 кг массы тела. Дозировка никеля была рассчитана по средним и максимальным показателям согласно приведенным нами ранее исследованиям в кормах, взятых около никелевых комбинатов и в районе месторождений этого металла. При биохимическом исследовании крови установлено некоторое увеличение общего белка, гликопротеидов, силовых кислот у подопытных кур подопытных групп. Возможно, никель в исследуемых дозах, воздействуя на печень, стимулирует образование белка. Было установлено закономерное снижение количества белковосвязанного йода, бактерицидной активности сыворотки крови. Содержание никеля в органах и тканях у кур повышается в прямой зависимости от количества этого элемента в рационе. У кур контрольной группы содержание никеля в сыворотке крови увеличивается с 16 до 250 и 375 мкг. Количество никеля в мышцах возрастает с 1,1 до 2,5 и 2.75 мг/кг соответственно. Особенно много никеля у кур подопытных групп накапливается в поджелудочной железе (до 55 мг/кг) и в щитовидной железе (до 56 мг/кг). Выведение никеля с яйцом повышается с 0,5 до 2,5 и 5,0 мг/100 г яичной массы. У подопытных кур отмечены весьма существенные патогистологические изменения в органах и тканях. При введении никеля в дозе 2 мг/кг характерные изменения были в печени и кишечнике. Печень -светло-коричневого цвета, местами с сильными геморрагиями. В тонком и толстом кишечнике наблюдали сероватый налег на слизистых оболочках. В единичных случаях кишечник был покрыт мелкими пузырьками с эксудатом светлого цвета. У двух кур наблюдали кровоизлияния на эпикарде. При даче никеля в 10 мг/кг живой массы патологию отмечали в печени и кишечнике. Печень имела рыхлую консистенцию, местами с кровоизлияниями, светло-глинистого цвета. В тонком отделе кишечника -черный налет на серозной оболочке. При гистологическом исследовании значительные изменения были в паренхиматозных органах, а также в кишечнике, щитовидной и поджелудочной железах. В первой подопытной группе, получавшей с рационом 2 мг/кг живой массы никеля, наблюдали в сердце отек интерстициальной ткани, потерю поперечной и продольной исчерченности волокон, кровоизлияния, эндотелий сосудов набухший, местами очаговую зернистую дистрофию. В печени - имела место зернистая дистрофия, цитоплазма гепатонитов и клетки Куппера набухшие, отек пространств Гисса, очаговый разроет соединительной ткани междольковых пространств, пролиферация ретикуло-эндостициальной системы (РГС), гипоплазия желчных протоков, гиперемия сосудов и пролиферация желчных протоков. В почках - зернистую дистрофию эпителия мочевых канальцев, ядра не везде видны, отек клубочков и их атрофия, набухание эндотелия капилляров. Толстый отдел кишечника - катарально-некротическое воспаление, некроз и десквамация ворсинок, эпителия на ворсинках нет, десквамация и дистрофия эпителия слизистых желез, пролиферация (разроет соединительной ткани) слшистой оболочки, клеток РГС". Лимфатические фолликулы увеличены с явлениями гиперплазии. Тонкий отдел кишечника -пролиферация клеток РГС, дистрофия желез, отек интерстициалый ткани. Гиперплазия фолликулов и атрофия, распад ткани желез, слущивание апикальных частей ворсинок Поджелудочная железа - явление некроза, дольчатое строение не везде выражено, гиперемия сосудов Щитовидная железа - фолликулы растянуты, разной формы, уплотнение эпителия фолликулов, гиперемия сосудов, кровоизлияния, коллоидная дистрофия, отек интерстиция, пролиферация клеток РГС. При гистоисследовании органов от кур 2-ой подопытной группы (доза никеля 10 мг/кг) наблюдали аналогичные, но более выраженные изменения, чем у кур 1 группы. В сердце - явления обширных кровоизлияний и потеря местами поперечной исчерченности с пролиферацией 15 интерстиции. В печени - зернистая, жировая или вакуольная дистрофия, эозинофилия, пролифераты в междольковой ткани и паренхиме. Почки - дистрофия коркового и мозгового слоев, гиперемия сосудов, очаговая пролиферация. Кишечник - некроз ворсинок ярко выражен, в подслизистом слое инфильтрация эозинофилов и лимфоцитов. Поджелудочная железа -изменения характерные для кур 1 подопытной группы. Щитовидная железа пролиферация резко выражена, разрыв фолликул и разроет соединительной ткани. В аналогичном опыте на телятах были получены сходные результаты. На основании проведенной работы можно сделать вывод о том, что повышение содержания никеля до 2 и более мг на кг массы тела вызывает понижение продуктивности телят и кур несушек, что можно объяснить нарушением функции щитовидной железы ,снижением количества крупных форм инфузорий , серьёзными патолого-морфологическим и гистологическим изменениям в органах и тканях. Значительно увеличивается количество пике.1:1 в крови, печени, поджелудочной и щитовидной железе, а также выведение его с яйцом.