Влияние коррекции статуса свинца и кадмия, оценённого по химическому составу шерсти, на воспроизводительные качества коров чёрно-пёстрой породы

Технология производства, качество продукции и экономика в мясном скотоводстве 67

УДК 636.085:577.17

Влияние коррекции статуса свинца и кадмия, оценённого по химическому составу шерсти, на воспроизводительные качества коров чёрно-пёстрой породы

С.А. Мирошников, О.А. Завьялов, А.Н. Фролов, М.Я. Курилкина

ФГБНУ «Федеральный научный центр биологических систем и агротехнологий Российской академии наук»

Аннотация. В ходе проведённого исследования получены результаты, демонстрирующие перспективность изучения состава шерсти при изучении уровня токсической нагрузки на организм и репродуктивную функцию маточного поголовья крупного рогатого скота. Исследования выполнены на полновозрастных коровах чёрно-пёстрой породы. Критерием для отбора животных послужило выявленное превышение установленной нормы (25-75 центиль) по концентрации свинца и кадмия в шерсти с холки. Животные были разделены на две группы: контрольная и опытная. Особи опытной группы в составе рациона получали сорбент тяжёлых металлов в течение 60 суток перед осеменением. Животные контрольной группы получали основной рацион без добавок. Элементный состав шерсти исследовали по 6 химическим элементам (Cd, РЬ, Са, Си, 2п, Se) методами атомно-эмиссионной и масс-спектрометрии. Достоверность различий проверяли при помощи и-кри-терия Манна-Уитни. К концу экспериментального кормления установлено, что введение в рацион опытных животных сорбента тяжёлых металлов позволило снизить по отношению к моменту постановки на опыт обменный пул свинца в 3,6 раза, кадмия - на 56,1 %. При этом средние значения концентраций кальция повысились на 26,1 %, меди - на 27,9; селена - на 57,3 и цинка - на 13,6 % и для 97 % животных опытной группы вошли в пределы допустимых значений. Изменения в шерсти животных контрольной группы были статистически не достоверны. Оплодотворяемость коров контрольной группы была ниже относительно коров из опытной на 20 %, межотёльный период -выше на 10,9 %; сервис-период - на 21,5 %, по выходу телят опытная группа опережала контроль на 25 %. Сделано заключение, что коррекция обменного пула свинца и кадмия, оценённого по концентрации в шерсти с холки, способствует нормализации минерального обмена в организме и повышает воспроизводительную способность коров.

Ключевые слова: крупный рогатый скот, чёрно-пёстрая порода, воспроизводительная способность, элементный статус, коррекция, шерсть (волос), свинец, кадмий, сорбент тяжёлых металлов.

Введение.

Ежегодно в мире производят десятки тысяч новых химических соединений, которые контактируют с живыми организмами, вторгаясь в их обменные процессы. Так, например, тяжёлые металлы занимают второе место (после пестицидов) среди главных загрязнителей среды обитания. Их концентрации в биосфере в 30-60 раз превышают фоновый уровень [1]. Длительное воздействие на организм вредных химических веществ даже в предельно допустимых концентрациях, проникновение их во внутреннюю среду приводит к нарушению адаптационных, барьерно-детоксикационных и выделительных систем, что сопровождается накоплением токсических соединений в органах и тканях, а это значительно повышает риск развития нарушений нормальных биохимических процессов и биологических основ жизнедеятельности.

Особенно токсичными среди тяжёлых металлов считаются свинец и кадмий. Доказано, что длительный контакт во время беременности с вредными химическими веществами, даже подпоро-говых значений, приводит к повреждению фетоплацентарного комплекса и внутриутробно формируются дизадаптивные процессы, которые в дальнейшем реализуются в патологические состояния, напрямую связанные с нарушениями в минеральном обмене [2].

68 Технология производства, качество продукции и экономика в мясном скотоводстве

Установлен факт проникновения свинца через плаценту и накопления его в костях, сердце, печени, почках и лёгких плода, что обеспечивает высокий риск уже внутриутробного поражения органов и в дальнейшем - риск развития заболеваний [3].

Исследование различных биосубстратов, взятых у плодов во время беременности по случаю врождённой патологии или мёртворождения, свидетельствует, что в организме матери и плода обнаружены различные ксенобиотики, в том числе высокие концентрации токсичных металлов. Это создаёт прямой риск популяционного нарушения репродуктивного здоровья и угрозу перинатальных потерь [4, 5].

Для оценки уровня химических элементов в организме используют элементный анализ различных биосубстратов, в том числе кровь [6], сыворотку крови [7], мочу [8], слюну [9], ногти [10] и волосы [11].

В связи с тем, что волос (шерсть) является не инвазивным и информативным биологическим материалом [12], его исследования находят всё большее применение в животноводстве при выявлении и коррекции элементозов, оценке биогеохимических провинций и т. д. [13, 14].

В ходе проведённого исследования получены результаты, демонстрирующие перспективность изучения состава шерсти при изучении уровня токсической нагрузки на организм и репродуктивную функцию маточного поголовья крупного рогатого скота.

Цель исследования.

Изучить эффективность коррекции статуса свинца и кадмия, оценённого по химическому составу шерсти, при повышении воспроизводительных способностей коров.

Материалы и методы исследования.

Объект исследований. Коровы чёрно-пёстрой породы возраста 5-6 лет, живая масса -485±22,3 кг. Молочная продуктивность за период лактации (305 суток) - 6345±19,8 литров.

Обслуживание животных и экспериментальные исследования были выполнены в соответствии с инструкциями и рекомендациями Russian Regulations, 1987 (Order No. 755 on 12.08.1977 the USSR Ministry of Health) and «The Guide for Care and Use of Laboratory Animals (National Academy Press Washington, D.C. 1996)». При выполнении исследований были предприняты усилия, чтобы свести к минимуму страдания животных и уменьшения количества используемых образцов.

Схема эксперимента. Для реализации предлагаемого способа был проведён эксперимент на базе ООО «Агрофирма Промышленная» Оренбургской области на микропопуляции коров чёрно-пёстрой породы (n=40). Отбор животных для исследований осуществлялся в два этапа.

На первом этапе на основании анализа журналов случек и осеменения коров за три последних года, предшествующих эксперименту, были отобраны особи (n=63) с низкими воспроизводительными качествами. Животные оценивались по продолжительности межотёльного периода, сервис-периода, количеству доз, затрачиваемых на одно плодотворное осеменение, выходу телят и т. д.

Критерием для отбора животных на втором этапе послужило выявленное превышение нормы по концентрации свинца и кадмия в шерсти. Как выяснилось, среди микропопуляции коров с низкими воспроизводительными качествами - 40 голов (63,5 %), выявленные в ходе реализации первого этапа отбора, характеризовались превышением допустимой концентрации свинца и кадмия в шерсти. Исходя из уровня концентрации этих элементов в шерсти, по методу пар-аналогов животные были разделены на две группы: контрольная (n=20) и опытная (n=20). Различие заключалось в том, что особи опытной группы в составе рациона получали сорбент тяжёлых металлов в дозе 45 г на 1 голову в сутки в течение 60 суток перед осеменением. Животные контрольной группы получали основной рацион без добавок.

Сорбент тяжёлых металлов представляет собой целлюлозно-неорганическую композицию, получаемую путём осаждения ферроцианидов железа-калия на целлюлозном носителе [15].

Технология производства, качество продукции и экономика в мясном скотоводстве 69

Рацион кормления подопытных животных в двухмесячный период, предшествующий отбору образцов шерсти, состоял из травы злакового разнотравья (тимофеевка луговая, овсяница луговая, костер безостый) и концентрированных кормов (ячмень, пшеница). В потребляемом суточном рационе коров содержалось Ca - 113,4 г, P - 80,5 г, Mg - 25,3 г, K - 109,4 г, S - 33,5 г, Fe - 1382,2 мг, Cu -149,1 мг, Zn - 1049,4 мг, Co - 10,5 мг, Mn - 1019,2 мг, I - 14,5 мг, Pb - 33,14 мг, Cd - 0,8 мг.

Отбор проб шерсти производился по существующей методике [16] в начале и конце эксперимента.

Значения величин концентрации химических элементов шерсти животных, установленные в ходе эксперимента, сравнивали с центильными интервалами, принятыми за норму (25-75 цен-тиль), полученными ранее при проведении видовых исследований [17, 18].

Элементный состав биосубстратов исследовали по 6 химическим элементам (Ca, Cu, Zn, Se, Cd, Pb) методами атомно-эмиссионной и масс-спектрометрии (АЭС-ИСП и МС-ИСП). Выбор данных элементов обусловлен их влиянием на воспроизводительную способность животных [19, 20].

Оборудование и технические средства. Атомно-эмиссионную и масс-спектометрию проводили в Испытательной лаборатории АНО «Центр биотической медицины», г. Москва (Registration Certificate of ISO 9001: 2000, Number 4017 - 5.04.06).

Озоление биосубстратов проводили с использованием микроволновой системы разложения MD-2000 (США). Оценка содержания элементов в полученной золе осуществлялась с использованием масс-спектрометра Elan 9000 («Perkin Elmer», США) и атомно-эмиссионного спектрометра Optima 2000 V («Perkin Elmer», США).

Статистическая обработка. Для проверки гипотезы о нормальности распределения других количественных признаков применяли критерий Шапиро-Уилка. Закон распределения исследуемых числовых показателей отличался от нормального, поэтому достоверность различий проверяли при помощи U-критерия Манна-Уитни. Во всех процедурах статистического анализа рассчитывали достигнутый уровень значимости (P), при этом критический уровень значимости в данном исследовании принимался меньшим или равным 0,05. Для обработки данных использовали пакет прикладных программ «Statistica 10.0» («Stat Soft Inc.», США).

Результаты исследований.

Результаты анализа шерсти при постановке на опыт показали наличие отклонений выше установленной нормы (25-75 центиль) средних значений концентраций для свинца (в 3,3 раза) и кадмия (на 47,4 %) в шерсти, ниже нормы для кальция на 7,2 %; меди - на 11,4; селена - на 10,4 и цинка - на 5 %.

К концу экспериментального кормления установлено, что введение в рацион опытных животных сорбента тяжёлых металлов позволило снизить по отношению к моменту постановки на опыт обменный пул свинца в 3,6 раза, кадмия - на 56,1 %. При этом средние значения концентраций кальция повысились на 26,1 %, меди - на 27,9; селена - на 57,3 и цинка - на 13,6 % и для 97 % животных опытной группы вошли в пределы допустимых значений (табл. 1).

Таблица 1. Содержание химических элементов

Элемент Начало экспе- Окончание экс- Физиологическая норма

римента перимента 25 центиль 75 центиль

Эссенциальные и макроэлементы

Ca 1502,6±36,3 1894,3±39,1*** 1625 2998

Cu 4,02±0,25 5,14±0,22** 4,61 6,23

Se 0,178±0,018 0,280±0,028** 0,201 0,781

Zn 89,2±2,12 101,3±2,15** 94,9 124

Токсичные элементы

Pb 1,41±0,21 0,39±0,18*** - 0,417

Cd 0,057±0,007 0,025±0,006** - 0,038

Примечание: * - при Р<0,05; ** - при Р<0,01; *** - при Р<0,001

70 Технология производства, качество продукции и экономика в мясном скотоводстве

Изменения в шерсти животных контрольной группы были статистически не достоверны и характеризовались как гипоэлементоз (табл. 2), что негативно повлияло на их репродуктивную функцию, о чём свидетельствуют результаты оценки их воспроизводительной способности (табл. 3).

Таблица 2. Содержание химических элементов

Элемент Начало экспе- Окончание Физиологическая норма

римента эксперимента 25 центиль 75 центиль

Эссенциальные и макроэлементы

Са 1514,5±35,5 1493,9±37,8 1625 2998

Си 4,14±0,29 4,01±0,27 4,61 6,23

Se 0,182±0,079 0,169±0,070 0,201 0,781

2п 91,0±2,12 89,1±2,18 94,9 124

Токсичные элементы

РЬ 1,37±0,82 1,44±0,66 - 0,417

Cd 0,055±0,013 0,058±0,018 - 0,038

Таблица 3. Воспроизводительные качества коров

Показатель Контрольная группа Опытная группа

Количество голов Оплодотворяемость от первой случки: голов о/ /о Оплодотворяемость от второй случки: голов о/ /о Оплодотворяемость от третий случки: голов о/ /о Всего осеменилось: голов о/ /о Не осеменилось, голов % Продолжительность сервис-периода, сут Продолжительность межотёльного периода, сут Количество спермодоз, затрачиваемых на одно плодотворное осеменение Абортировало коров, голов Выход телят, % 20 20 6 10 30 50 8 9 40 45 1 -5 -15 19 75 95 5 1 25 5 86,0±5,8 70,8±4,4* 357,7±7,9 322,5±8,5** 5,3 3,3 1 -70 95

Примечание: * - при Р<0,05; ** - при Р<0,01; *** - при Р<0,001

Так, оплодотворяемость коров контрольной группы была ниже относительно аналогичного показателя для коров опытной на 20 %, межотёльный период у них был выше на 10,9 %; сервис-период - на 21,5 %, по выходу телят опытная группа опережала контроль на 25 %.

Обсуждение полученных результатов.

Зона Южного Урала относится к числу неблагополучных регионов. На её территории имеется большое число биогеохимических провинций. Это обусловлено сложностью геологического строения земной коры и наличием предприятий, выбрасывающих в окружающую среду токсические вещества [21]. Токсические соединения накапливаются в органах и тканях животного, что

Технология производства, качество продукции и экономика в мясном скотоводстве 71

значительно повышает риск развития нарушений нормальных биохимических процессов и биологических основ жизнедеятельности [22]. Так, первоначальный анализ полученных данных выявил превышение концентраций в шерсти опытных животных более 75 центиля уровня свинца в 3,3 раза и кадмия - на 47,4 %.

К концу экспериментального кормления установлено, что введение в рацион опытных животных сорбента тяжёлых металлов позволило снизить по отношению к моменту постановки на опыт обменный пул свинца и кадмия и одновременно повысить уровень кальция, меди, селена и цинка, не прибегая к дополнительному их включению в рацион. При этом средние значения концентраций перечисленных элементов в шерсти с холки животных вошли в пределы допустимых значений. Этот факт подтверждает наличие антагонистических связей между токсичными (Pb, Cd) и некоторыми микро- и макроэлементами [23-25].

Выявленное в нашем исследовании повышение воспроизводительных способностей у коров опытной группы, получавшей сорбент тяжёлых металлов в составе рациона, может быть объяснено понижением сорбции свинца и кадмия в организме. Ранее полученные данные свидетельствуют о существовании прямого риска для нарушения репродуктивного здоровья при интоксикации организма тяжёлыми металлами, что создаёт угрозу перинатальных потерь. Независимо от стадии беременности накопление свинца повышает риск преждевременных родов и оказывает пагубное влияние на развитие плода [26]. Токсическое действие тяжёлых металлов в перинатальном периоде определяется их проникновением через плацентарный барьер с последующими тератогенным, эмбриотоксическим, канцерогенным эффектами, нарушением иммунитета и репродукции [27].

Причиной повышения воспроизводительных качеств коров опытной группы, помимо понижения концентрации свинца и кадмия, могло послужить повышение выше 25 центиля обменного пула селена. Увеличение концентрации селена в крови положительно коррелирует с периодом ане-струса [28]. Дефицит селена повышает риск появления мертворождённых телят и может быть естественной причиной абортов [29]. Наиболее вероятным механизмом абортивного действия дефицита селена является сердечная недостаточность плода [30]. Коррекция селенового статуса у глубокостельных коров способствует адекватной секреции гормона прогестерона [31] и способствует его послеродовому производству [32].

Выводы.

1. Коррекция обменного пула свинца и кадмия, оценённого по концентрации в шерсти с холки, способствует нормализации минерального обмена в организме и повышает воспроизводительную способность коров.

2. Результаты исследований подтвердили ранее установленные значения предельно допустимых концентраций токсичных элементов в шерсти с холки крупного рогатого скота на уровне 0,417 мкг для свинца и 0,038 мкг - для кадмия.

Исследование выполнено при поддержке гранта Российского научного фонда

Литература

1. Геохимия окружающей среды / Ю.Е. Сает, Б.А. Ревич, Е.П. Янин и др. М.: Недра, 1990.

335 с.

2. Лодягина Н. С., Ливанов Г.А., Малов А.М. Связь содержания тяжёлых металлов в биосредах беременных женщин и исходов беременности в Санкт-Петербурге // Микроэлементы в медицине. 2008. № 9. С. 58-60.

4. Артемьева Е.К., Сетко Н.П., Сапрыкин В.Б. Концентрация микроэлементов в системе «мать-плацента-плод» на территориях с различным уровнем антропогенной нагрузки // Микроэлементы в медицине. 2004. № 5. С. 1-3.

72 Технология производства, качество продукции и экономика в мясном скотоводстве

5. Зайцева Н. В., Алексеев В. Б., Кирьянов Д. А. Влияние экологических факторов на формирование перинатальных потерь на промышленно развитых территориях (на примере г. Березники) // Влияние загрязнения окружающей среды на здоровье человека: тезисы докл. 1-й Всерос. научн. конф. с междунар. участием. Новосибирск, 2002. С. 78-80.

6. Скальный А.В., Быков А.Т., Лимин Б.В. Диагностика, профилактика и лечение отравлений свинцом. М.: ВЦМК «Зашита», 2002. 52 с.

7. Агаджанян Н.А., Скальный А.В. Химические элементы в среде обитания и экологический портрет человека. М.: КМК, 2001. 83 с.

8. Oberleas D., Harland B.F., Bobilya D.J. Minerals: Nutrition and Metabolism. New York: Vantage Press, 1999. 244 p.

9. Serum zinc and blood rheology in sportsmen (football players) / P.J. Horvath, C.K. Eagen, S.D. Ryer-Calvin et al. // Clinical Hemorheology and Microcirculation. 1997. V. 17. № 1. P. 47-58.

10. Distribution of toenail selenium levels in young adult Caucasians and African Americans in the United States: the CARDIA / P. Xun, D. Bujnowski, K. Liu, J.S. Morris, Z. Guo, K. He // Trace Element Study. Environmental Research. 2011. № 111(4). Р. 514-519. doi: 10.1016/j.envres.2011.01.016.

11. Evaluation of the use of human hair for biomonitoring the deficiency of essential and exposure to toxic elements / J.L. Rodrigues, B.L. Batista, J.A. Nunes, Carlos J.S. Passos, Jr.F. Barbosa // Science of The Total Environment. 2008. № 405. Р. 370-376.

12. Информативность биосубстратов при оценке элементного статуса сельскохозяйственных животных (обзор) / А.В. Харламов, А.Н. Фролов, О.А. Завьялов, А.М. Мирошников // Вестник мясного скотоводства. 2014. № 4(87). С. 53-58.

13. Особенности формирования элементного статуса крупного рогатого скота в связи с продуктивностью и принадлежностью к половозрастной группе // С.А. Мирошников, А.В. Харламов, О.А. Завьялов, А.Н. Фролов, А.В. Кудашева, А.Г. Зелепухин, А.Х. Заверюха, В.Г. Литовченко // Вестник мясного скотоводства. 2015. № 4(92). С. 94-99.

14. Фролов А.Н., Завьялов О.А., Харламов А.В. Особенности элементного состава шерсти и адаптационные способности тёлок импортной селекции в зависимости от их продуктивности // Вестник мясного скотоводства. 2016. № 2(94). С. 39-44.

15. [Электронный ресурс]. URL http://www.eksorb.com/publishing/sorbenty-dlya-polucheniya-ekologicheski-chistoy-produktsii/ (дата обращения 04.02.2018).

16. Method of sampling beef cattle hair for assessment of elemental profile / S. Miroshnikov, A. Khar-lamov, O. Zavyalov, A. Frolov, G. Duskaev, I. Bolodurina, O. Arapova // Pakistan Journal of Nutrition. 2015. Т. 14. № 9. С. 632-636.

17. The reference intervals of hair trace element content in hereford cows and heifers (Bos taurus) / S.A. Miroshnikov, O.A. Zavyalov, A.N. Frolov, I.P. Bolodurina, A.V. Skalny, V.V. Kalashnikov, A.R. Gra-beklis, A.A. Tinkov // Biological Trace Element Research. 2017. Т. 180. № 1. С. 56-62.

18. Центильные величины состава шерсти и выявление элементозов крупного рогатого скота / С.А. Мирошников, Г.К. Дускаев, О.А. Завьялов, А.Н. Фролов, А.В. Харламов, М.Я. Курилкина, А.С. Ушаков // Вестник российской сельскохозяйственной науки. 2017. № 2. С. 59-62.

19. Микроэлементозы человека: этиология, классификация, органопатология / А.П. Авцын, А.А. Жаворонков, М.А. Риш, Л.С. Строчкова. М.: Медицины. 1991. 496 с.

20. Скальный А.В., Рудаков И.А. Биоэлементы в медицине. М.: МИР, 2004. 272 с.

21. Грибовский Г.П. Никелевые провинции Урала // Материалы научной и методической конференции, посвящённой 60-летию ТВИ. Троицк, 1990. С. 61-62.

22. Wani A.L., Ara A., Usmani J.A. Lead toxicity: a review // Interdisciplinary Toxicology. 2015. Jun. № 8(2). Р. 55-64. doi: 10.1515/intox-2015-0009.

23. Элементный состав шерсти как модель для изучения межэлементных взаимодействий / С.А. Мирошников, О.А. Завьялов, А.Н. Фролов, А.В. Харламов, Г.К. Дускаев, М.Я. Курилкина // Вестник мясного скотоводства. 2016. № 4(96). С. 9-14.

Технология производства, качество продукции и экономика в мясном скотоводстве 73

24. Frieden E. A survey of the essential biochemical elements // Bio-chemimistri of the essential ultrace elements New York. London: Plenum Press, 1984. P. 1-16.

25. Элементный состав шерсти как модель для изучения межэлементных взаимодействий в организме молочного скота / С.А. Мирошников, О.А. Завьялов, А.Н. Фролов, А.В. Харламов, Г.К. Дус-каев, М.Я. Курилкина // Вестник мясного скотоводства. 2017. № 4(100). С. 96-103.

26. Свинец в системе «мать-новорождённый» как индикатор опасности химической нагрузки в регионах экологического неблагополучия / Н.В. Зайцева, Т.С. Уланова, Я.С. Морозова и др. // Гигиена и санитария. 2002. № 4. С. 45-46.

27. Связь содержания тяжёлых металлов в биосредах беременных женщин и исходов беременности в Санкт-Петербурге / Н.С. Лодягина, Г.А. Ливанов, А.М. Малов и др. // Микроэлементы в клинической медицине. 2008. Т. 9. № 12. С. 58.

28. Birth outcome measures and maternal exposure to heavy metals (lead, cadmium and mercury) in Saudi Arabian population / I. AlSaleh, N. Shinwari, A. Mashhour, A. Rabah // International Journal of Hygiene and Environmental Health. 2014. Vol. 217. № 23. P. 205-218.

29. Kommisrud E., Osteras O., Vatn T. Blood selenium associated with health and fertility in Norwegian dairy herds // Acta Veterinaria Scandinavica. 2005. № 46. Р. 229-240. doi: 10.1186/17510147-46-229.

30. Underwood E.J., Suttle N.F. The Mineral Nutrition of Livestock // CABI Publishing; Wallingford. 2004. № 15. Р. 421-475.

31. Effects of selenium supplementation on plasma progesterone concentrations in pregnant heifers / H. Kamada, I. Nonaka, N. Takenouchi, M. Amari // Animal Science Journal. 2014. № 85. Р. 241246. doi: 10.1111/asj.12139.

32. Kamada H. Effects of selenium-rich yeast supplementation on the plasma progesterone levels of postpartum dairy cows // Asian-Australasian Journal of Animal Sciences. 2017. № 30. С. 347-354. doi: 10.5713/ajas.16.0372.

Мирошников Сергей Александрович, доктор биологических наук, член-корреспондент РАН, директор ФГБНУ «Федеральный научный центр биологических систем и агротехнологий Российской академии наук», 460000, г. Оренбург, ул. 9 Января, 29, тел.: 8(3532)43-46-41, e-mail: vniims.or@mail.ru

Завьялов Олег Александрович, кандидат сельскохозяйственных наук, старший научный сотрудник отдела технологии мясного скотоводства и производства говядины «Федеральный научный центр биологических систем и агротехнологий Российской академии наук», 460000, г. Оренбург, ул. 9 Января, 29, тел.: 8(3532)43-46-78, e-mail: oleg-zavyalov83@mail.ru

Фролов Алексей Николаевич, кандидат сельскохозяйственных наук, старший научный сотрудник отдела технологии мясного скотоводства и производства говядины ФГБНУ «Федеральный научный центр биологических систем и агротехнологий Российской академии наук», 460000, г. Оренбург, ул. 9 Января, 29, тел.: 8(3532)43-46-78, e-mail: Forleh@/mail.ru

Курилкина Марина Яковлевна, кандидат биологических наук, научный сотрудник Испытательного центра ФГБНУ «Федеральный научный центр биологических систем и агротехнологий Российской академии наук», 460000, г. Оренбург, ул. 9 Января, 29, e-mail: k_marina4@mail.ru

Поступила в редакцию 26 февраля 2018 года

UDC 636.085:577.17

Miroshnikov Sergey Aleksandrovich, Zavyalov Oleg Aleksandrovich, Frolov Alexey Nikolaevich, Kurilkina Marina Yakovlevna

FSBSI «Federal Scientific Center of Biological Systems and Agrotechnologies of the Russian Academy of Sciences», е-mail: vniims.or@mail.ru

74 Технология производства, качество продукции и экономика в мясном скотоводстве

Effect of correction of lead and cadmium status, evaluated according to the chemical composition of wool on reproductive qualities of Black Spotted cows

Summary. During the study, we obtained results demonstrating the prospects of studying the composition of wool when the study of level of current load on body and reproductive function of the breeding stock of cattle. The studies were performed on full-age cows of Black Spotted breed. The criterion for the selection of animals was the detected excess of the established standard (25-75 centile) for the concentration of lead and cadmium in wool from withers. Animals were divided into two groups: control and experimental. Animals of the experimental group received sorbent of heavy metals in diet witnin 60 days before insemination. Animals of the control group received the basic diet without additives. The elemental composition of wool was examined according to 6 chemical elements (Cd, Pb, Ca, Cu, Zn, Se) by atomic emission and mass spectrometry methods. The reliability of differences was verified using Mann-Whitney U-test. By the end of experimental feeding, it was found that the introduction of heavy metals sorbent into the diet of experimental animals made it possible to reduce the exchange pool of lead 3.6 times, cadmium - by 56.1 % comparing to the time of before the experiment. The average values of calcium concentrations increased by 26.1 %, copper - by 27.9 %; selenium - by 57.3 and zinc - by 13.6 %, and for 97 % of the animals in the experimental group, the limits of admissible values were included. Changes in wool of animals of the control group were not statistically significant. The rate of impregnation capacity of cows in the control group was lower by 20 % relative to the experimental cows, intercalving period was higher by 10.9 %; service period - by 21.5 %, and according to the output of calves, the experimental group advanced over the control by 25 %. It was concluded that correction of the exchange pool of lead and cadmium, estimated by concentration in wool from withers, promotes the normalization of mineral metabolism in body and enhances the reproductive capacity of cows.

Key words: cattle, Black Spotted breed, reproductive ability, elemental status, correction, wool (hair), lead, cadmium, heavy metal sorbent.