Уровень кадмия в паренхиматозных органах свиней породы ландрас
https://doi.org/10.31677/2072-6724-2024-70-1-185-195
Аннотация
Представлены результаты оценки концентрации кадмия в печени, почках, легких и селезенке свиней породы ландрас. Исследования проведены на клинически здоровых животных 6 месяцев, выращенных в крупном свиноводческом предприятии Алтайского края. Условия содержания животных являлись стандартными, применялось типовое кормление в рамках мясного откорма. Уровень кадмия в паренхиматозных органах определялся с помощью атомно-эмиссионного спектрального анализа с индуктивно-связанной плазмой. Работу с данными выполняли, используя Microsoft Office Excel, язык программирования R, среду анализа данных RStudio версии 2022.07.2+576 (RStudio, PBC). Установлена необходимость использования непараметрических критериев. Учитывая средние значения и медианы, сформирован возрастающий ранжированный ряд содержания кадмия в органах: легкие < селезенка < печень < почки, в числовом выражении, ориентируясь на первый статистический показатель: 1,0 : 1,1 : 2,1 : 36,0. Уровни кадмия, охарактеризованные медианой, в печени, почках, легких и селезенки составили соответственно 0,015; 0,220; 0,007 и 0,008 мг/кг. Наибольшей однородностью по концентрации тяжелого металла отличались легкие и селезенка. Максимальная изменчивость характерна для почек. На основании критерия КраскелаУоллиса определено, что аккумуляция кадмия значимо различается в исследуемых органах (H = 66,96, df = 3, p < 0,0001). Попарное сравнение продемонстрировало значимые отличия для пар «почки – печень» (p < 0,0001), «почки – селезенка» (p < 0,0001), « почки – легкие » (p < 0,0001), « печень – легкие » (p < 0,001). Кластерный анализ выявил три группы: «легкие – селезенка», и «печень – легкие, селезенка» и «почки», значимо отличающиеся уровнем накопления кадмия. Почки являются органом-мишенью для кадмия. Полученные данные могут использоваться в качестве мониторинговых и ориентировочных нормативных показателей содержания кадмия в печени, почках, легких и селезенке свиней ландрасской породы в условиях Западной Сибири и для характеристики интерьера животных.
Об авторах
О. А. Зайко
Новосибирский государственный аграрный университет
Россия
Россия
О.А. Зайко, кандидат биологических наук
Новосибирск
Т. В. Коновалова
Новосибирский государственный аграрный университет
Россия
Россия
Т.В. Коновалова, старший преподаватель
Новосибирск
В. Л. Петухов
Новосибирский государственный аграрный университет
Россия
Россия
В.Л. Петухов, доктор биологических наук, профессор
Новосибирск
Список литературы
1. Gall J.E., Boyd R.S., Rajakaruna N. Transfer of heavy metals through terrestrial food webs: a review // Environmental Monitoring and Assessment. – 2015. – Vol. 187. – P. 1–21.
2. Heavy metals in ryegrass species versus metal concentrations in atmospheric particulate measured in an industrial area of Southern Italy / R. Caggiano, M. D’Emilio, M. Macchiato, M. Ragosta // Environmental Monitoring and Assessment. – 2005. – Vol. 102. – P. 67–84.
3. Total diet study: for a closerto-real estimate of dietary exposure to chemical substances / C.I. Kim, J. Lee, S. Kwon, H.J. Yoon // Toxicological Research. – 2015. – Vol. 31. – P. 227–240.
4. Панин М.С. Экология почв. – Алматы: Раритет, 2008. – 528 с.
5. Cadmium in human diseases: It’s more than just a mere metal / G. Fatima, A.M. Raza, N. Hadi [et al.] // Indian Journal of Clinical Biochemistry. – 2019. – Vol. 34. – P. 371–378.
6. Satarug S. Dietary cadmium intake and its effects on kidneys // Toxics. – 2018. – Vol. 6, N 1. – 15.
7. Plasma cadmium is associated with increased risk of long-term kidney graft failure / C.G. Sotomayor, D. Groothof, J.J. Vodegel [et al.] // Kidney International. – 2021. – Vol. 99, N 5. – P. 1213–1224.
8. The modifying effect of kidney function on the association of cadmium exposure with blood pressure and cardiovascular mortality: NHANES 1999-2010 / Y. Gao, X. Zhu, M.J. Shrubsole [et al.] // Toxicology and Applied Pharmacology. – 2018. – Vol. 353. – P. 15–22.
9. Association among sources exposure of cadmium in the Adult non-smoking general population of Tehran / M. Ghoochani, M.H. Dehghani, N. Rastkari [et al.] // Biological Trace Element Research. – 2018. – Vol. 191. – P. 27–33.
10. Cadmium and atherosclerosis: A review of toxicological mechanisms and a meta-analysis of epidemiologic studies / A.A. Tinkov, A.V. Skalny, M.G. Skalnaya [et al.] // Environmental Research. – 2018. – Vol. 162. – P. 240–260.
11. Cadmium exposure alters steroid receptors and proinflammatory cytokine levels in endothelial cells in vitro: a potential mechanism of endocrine disruptor atherogenic effect / S. Fittipaldi, V.M. Bimonte, A. Soricelli [et al.] // Journal of Endocrinological Investigation. – 2019. – Vol. 42. – P. 727–739.
12. Inhibition of mitochondrial fatty acid oxidation contributes to development of nonalcoholic fatty liver disease induced by environmental cadmium exposure / X. He, J. Gao, H. Hou [et al.] // Environmental Science & Technology. – 2019. – Vol. 53, N 23. – P. 13992–14000.
13. Cadmium: from toxicity to essentiality / A. Sigel, H. Sigel, R.K.O. Sigel (eds.). – Dordrecht: Springer, 2013. – Vol. 11. – 588 p.
14. Yang H., Shu Y. Cadmium transporters in the kidney and cadmium-induced nephrotoxicity // International journal of molecular sciences. – 2015. – Vol. 16, N 1. – P. 1484–1494.
15. IARC Monographs on the evaluation of carcinogenic risks to humans. Beryllium, cadmium, mercury, and exposures in the glass manufacturing industry. N 58. Lyon (FR): International Agency for Research on Cancer. – 1993 [Electronic resource]. – URL: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK499765/. (date of the application: 26.01.2024).
16. Scientific opinion of the panel on contaminants in the food chain on a request from the European Commission on cadmium in food / J. Alexander, D. Benford, A. Cockburn [et al.] // The EFSA Journal. – 2009. – Vol. 980. – P. 1–139.
17. Cellular mechanisms of cadmium‐induced toxicity: a review / A. Rani, A. Kumar, A. Lal, M. Pant // International Journal of Environmental Health Research. – 2014. – Vol. 24, N 4. – P. 378–399.
18. Cadmium toxicity and tolerance in plants / M. Hasanuzzaman, M.N.V. Prasad, M. Fujita (eds.). – London: Academic Press, 2019. – 619 p.
19. Cadmium exposure in the population: from health risks to strategies of prevention / T.S. Nawrot, J.A. Staessen, H.A. Roels [et al.] // Biometals. – 2010. – Vol. 23. – P. 769–782.
20. Cadmium toxicity and treatment: an update / M.R. Rahimzadeh, M.R. Rahimzadeh, S. Kazemi, A.A. Moghadamnia // Caspian journal of internal medicine. – 2017. – Vol. 8, N 3. – P. 135–145.
21. Heavy metals in pig muscles / O.A. Zaiko, V.L. Petukhov, T.V. Konovalova [et al.] // 17th International Conference of Heavy Metals in the Environment: Proceeding of Abstract. – Guiyang, China: University of Guiyang, 2014. – P. 76.
22. Potential toxic metal accumulation in soil, forage and blood plasma of buffaloes sampled from Jhang, Pakistan/ Z.I. Khan, I. Ugulu, S. Umar [et al.] // Bulletin of Environmental Contamination and Toxicology. – 2018. – Vol. 101, N 2. – P. 235–242.
23. The content of toxic elements in hair of dairy cows as an indicator of productivity and elemental status of animals / S. Miroshnikov, O. Zavyalov, A. Frolov [et al.] // Environmental Science and Pollution Research. – 2019. – Vol. 26, N 18. – P. 18554–18564.
24. Manganese content in muscles of sons of different Holstein bulls reared in Western Siberia / K.N. Narozhnykh, O.I. Sebezhko, T.V. Konovalova [et al.] // Trace Elements and Electrolytes. – 2021. – Vol. 38, N 3. – P. 149.
25. Зайко О.А. Изменчивость и корреляция химических элементов в органах и тканях свиней скороспелой мясной породы СМ-1: дис. … канд. биол. наук. – Новосибирск, 2014. – 183 с.
26. Патент на изобретение RU 2591825 C1. Способ определения содержания кадмия в печени крупного рогатого скота / Короткевич О.С., Нарожных К.Н., Коновалова Т.В. [и др.]. – Заявка № 2015116391/15 от 29.04.2015; Опубл. 20.07.2016.
27. Патент на изобретение RU 2602915 C1. Способ определения концентрации свинца в легких крупного рогатого скота / Коновалова Т.В., Короткевич О.С., Нарожных К.Н. [и др.]. – Заявка № № 2015130994/15 от 24.07.2015; Опубл. 20.11.2016.
28. Стрижкова М.В. Содержание, изменчивость и корреляция макроэлементов в органах и тканях крупного рогатого скота черно-пестрой породы: дис. … канд. биол. наук. – Новосибирск, 2018. – 126 с.
29. Нарожных К.Н. Изменчивость, корреляции и уровень тяжелых металлов в органах и тканях герефордского скота в условиях Западной Сибири: дис. … канд. биол. наук. – Новосибирск, 2019. – 163 с.
30. Correlation of the iron level in the bristles of Kemerovo pigs with macro- and essential microelements / A.V. Nazarenko, O.A. Zaiko, O.S. Korotkevich [et al.] // Bio web of conferences: International Scientific and Practical Conference “Fundamental Scientific Research and Their Applied Aspects in Biotechnology and Agriculture” (FSRAABA 2021). – Tyumen: EDP Sciences, 2021. – 06032.
31. Direct determination of cooper, lead and cadmium in the whole bovine blood using thick film modified graphite electrodes / T.V. Skiba, A.R. Tsygankova, N.S. Borisova [et al.] // Journal of Pharmaceutical Sciences and Research. – 2017. – Vol. 9, N 6. – P. 958–964.
32. Сысо А.И. Тяжёлые металлы в окружающей среде как угроза растениям, животным и человеку // Агрохимия в XXI веке: материалы Всерос. науч. конф. с междунар. участием, посвящ. памяти академика РАН В.Г. Минеева. – М., 2018. – С. 30–33.
33. Characterization of the toxicological impact of heavy metals on human health in conjunction with modern analytical methods / D.C. Filipoiu, S.G. Bungau, L. Endres [et al.] // Toxics. – 2022. – Vol. 10, N 12. – P. 716.
34. Закономерности аккумуляции кадмия в органах и щетине свиней кемеровской породы / А.В. Назаренко, О.А. Зайко, Т.В. Коновалова [и др.] // Вестник НГАУ (Новосибирский государственный аграрный университет). – 2023. – № 1(66). – С. 140–149.
35. Технический регламент Таможенного союза «О безопасности пищевой продукции» ТР ТС 021/2011 [Электронный ресурс] // Электронный фонд нормативно-технической и нормативно-правовой информации Консорциума «Кодекс»: сайт. – URL: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/n/iarcmono58/pdf/. (дата обращения: 26.01.2024).
36. Технический регламент Таможенного союза «О безопасности мяса и мясной продукции» ТС 034/2013 [Электронный ресурс] // Электронный фонд нормативно-технической и нормативноправовой информации Консорциума «Кодекс»: сайт. – URL: https://docs.cntd.ru/document/499050564?ysclid=lrujs06e8751107777§ion=text. (дата обращения: 26.01.2024).
37. European Commission. Commission Regulation (EU) 2023/915 of 25 April 2023 on maximum levels for certain contaminants in food and repealing Regulation (EC) No 1881/2006 // Official Journal of the European Union. – 2023. – Vol. 119. – P. 103–157.
38. Heavy metal accumulation in animal tissues and internal organs of pigs correlated with feed habits / S. Leontopoulos, N. Gougoulias, D. Kantas [et al.] // Bulgarian Journal of Agricultural Science. – 2015. – Vol. 21, N 3. – P. 699–703.
39. Determination of heavy metals in liver and skeletal muscles of pigs and calves: experience from Bosnia and Herzegovina / E. Haskovic, T. Muhic-Sarac, M. Lukic [et al.] // Bulgarian Journal of Agricultural Science. – 2021. – Vol. 27, N 3. – P. 593–599.
40. The concentration of selected heavy metals in muscles, liver and kidneys of pigs fed standard diets and diets containing 60% of new rye varieties / A. Chalabis-Mazurek, J.L. Valverde Piedra, S. Muszynski [et al.] // Animals. –2021. – Vol. 11, N 5. – P. 1377.
41. Cadmium toxicity and health effects – A Brief Summary / A.E. Charkiewicz, W.J. Omeljaniuk, K. Nowak [et al.] // Molecules. – 2023. – Vol. 28, N 18. – 6620.
Рецензия
Для цитирования:
Зайко О.А., Коновалова Т.В., Петухов В.Л. Уровень кадмия в паренхиматозных органах свиней породы ландрас. Вестник НГАУ (Новосибирский государственный аграрный университет). 2024;(1):185-195. https://doi.org/10.31677/2072-6724-2024-70-1-185-195
For citation:
Zayko O.A., Konovalova T.V., Petukhov V.L. Cadmium level in parenchymatous organs of landrace pigs. Bulletin of NSAU (Novosibirsk State Agrarian University). 2024;(1):185-195. (In Russ.) https://doi.org/10.31677/2072-6724-2024-70-1-185-195
Просмотров:
208
Послать статью по эл. почте 
