Якість і безпечність продукції за використанням ГМ- сої в раціоні бугайців
Анотація
Виробництво якісних і безпечних харчових продуктів в умовах радіоактивного забруднення території внаслідок аварії на Чорнобильській атомній електростанції було і залишається актуальною проблемою. Мета роботи – визначити показники концентрації та переходу 137Cs, Pb, Cd, Cu, Zn у продукцію бугайців за включення у їх раціони різних високобілкових кормів – люпину вузьколистого та генетично модифікованої сої. При проведенні досліджень використані наступні методи: зоотехнічні (постановка і проведення науковогосподарського експерименту на тваринах), радіологічні і спектрометричні (визначення концентрації 137Cs, Pb, Cd, Cu, Zn в кормах, найдовшому м’язі спини, печінці, нирках і сім’яниках бугайців), статистичні. Було встановлено, що за використання у складі зерносуміші ГМ-сої, концентрація 137Cs в м’язовій тканині тварин ІІ (дослідної) групи відносно контролю знижувалася на 2,57 Бк/кг, або на 40,5 % за статистично значущої міжгрупової різниці (Р>0,99). До того ж коефіцієнт переходу радіонукліду в м’язову тканину тварин ІІ групи порівняно з аналогами І групи також виявився меншим на 2,15 % абс. Уміст Pb у м’язовій тканині бугайців обох піддослідних груп перевищував гранично допустиму концентрацію в 2,52-2,78 раза, а концентрація Cd у найдовшого м’язі спини і Cu в печінці тварин ІІ групи також виявилася більшою за санітарно-гігієнічні вимоги на 10,0 % і 2,0 % відповідно. Уведення до складу зерносуміші 40 % (за масою) дерті кукурудзи і 30 % ГМ-сої замість такої ж кількості дерті пшениці і люпину за відгодівлі тварин у ІІІ зоні радіоактивного забруднення сприяє значно більшому вмісту і переходу важких металів у м’язову тканину: Pb – на 10,3 % і 0,10 % абс., Cd – 10,0 і 0,03, Cu – 17 ,2 і 0,53 та Zn – на 17,2 % і 2,40 % абс. Результати досліджень можуть бути використані у сільськогосподарських підприємствах і особистих господарствах населення, які виробляють тваринницьку продукцію у зоні з підвищеним техногенним навантаженням
Ключові слова
годівля; цезій-137; важкі метали; концентрація; м’язова тканина; нирки; сім’яники
[1] Abd Elnabi, M.K., Elkaliny, N.E., Elyazied, M.M., Azab, S.H., Elkhalifa, S.A., Elmasry, S., Mouhamed, M.S., Shalamesh, E.M., Alhorieny, N.A., Abd Elaty, A.E., Elgendy, I.M., Etman, A.E., Saad, K.E., Tsigkou, K., Ali, S.S., Kornaros, M., & Mahmoud, Y.A. (2023). Toxicity of heavy metals and recent advances in their removal: A review. Toxics, 11(7), article number 580. doi: 10.3390/toxics11070580.
[2] Alengebawy, A., Abdelkhalek, S.T., Qureshi, S.R., & Wang, M.Q. (2021). Heavy metals and pesticides toxicity in agricultural soil and plants: Ecological risks and human health implications. Toxics, 9(3), article number 42. doi: 10.3390/toxics9030042.
[3] Bakhrillaeva, M., & Razamuradov, Z. (2022). The negative effect of heavy metal salts on the body of mammal animals. Open Journal of Animal Sciences, 12(4), 704-711. doi: 10.4236/ojas.2022.124048.
[4] Bartkowiak, А. (2021). Influence of heavy metals on quality of raw materials, animal products, and human and animal health status. In Environmental impact and remediation of heavy metals (pp. 1-7). London: IntechOpen. doi: 10.5772/intechopen.102497.
[5] Bernales, G.G., Calo, C.M., Dumago, C.M., Tibe, A., Barbon, M., & Altar, D.M. (2022). Analysis of heavy metal (Hg, Pb, Ni) content in Marsh Clam, Polymesoda expansa collected from Butuan Bay, Philippines. International Journal of Biological, Physical and Chemical Studies, 4(1), 14-23. doi: 10.32996/ijbpcs.2022.4.1.3.
[6] Chabanenko, D., & Farionik, T. (2023). The content of microelements in the blood of young bulls after correction of diets with deficient microelements. Scientific Messenger of LNU of Veterinary Medicine and Biotechnologies. Series: Agricultural Sciences, 25(99), 62-66. doi: 10.32718/nvlvet-a9910.
[7] Chalabis-Mazurek, A., Valverde Piedra, J.L., Muszynski, S., Tomaszewska, E., Szymanczyk, S., Kowalik, S., Arciszewcki, M.B., Zacharko-Siembida, A., & Schwarz, T. (2021). The concentration of selected heavy metals in muscles, liver and kidneys of pigs fed standard diets and diets containing 60% of new rye varieties. Animals, 11(5), article number 1377. doi: 10.3390/ani11051377.
[8] Chobotko, H.M., Raichuk, L.A., Kuchma, T.L., & Shvidenko, I.K. (2023). Some aspects of the return to agricultural use of decommissioned radionuclide-contaminated lands of the Polissia of Ukraine. Agroecological Journal, 2, 47-55. doi: 10.33730/2077-4893.2.2023.283696.
[9] Cuomo, D., Foster, M.J., & Threadgill, D. (2022). Systemic review of genetic and epigenetic factors underlying differential toxicity to environmental lead (Pb) exposure. Environmental Science Pollution Research, 29(24), 35583-35598. doi: 10.1007/s11356-022-19333-5.
[10] Cygan-Szszegielniak, D., & Stasiak, K. (2022). Effects of age and sex on the content of heavy metals in the hair, liver and the longissimus lumborum muscle of roe deer Capreolus capreolus L. Environmental Science and Pollution Research, 29, 10782-10790. doi: 10.1007/s11356-021-16425-6.
[11] Dasharathy, S., Arjunan, S., Maliyur Basavaraju, A., Murugasen, V., Ramachandran, S., & Keshav, R. (2022). Mutagenic, carcinogenic, and teratogenic effect of heavy metals. Evidense Based Complementary and Alternative Medicine, 2022, article number 011953. doi: 10.1155/2022/8011953.
[12] DSTU 7670:2014. (2015). Raw materials and food products. Preparation of samples. Mineralization to determine the content of toxic elements. Retrieved from http://surl.li/vldotj.
[13] Duffy, R., Yin, M., & Redding, L.E. (2023). A review of the impact of dietary zinc on livestock health. Journal of Trace Elements and Minerals, 5, article number 100085. doi: 10.1016/j.jtemin.2023.100085.
[14] Ernyasih, A.M., Palutturi, S., & Daud, A. (2023). Calculating the potential risks of environmental and communities health due to lead contaminants exposure: A systematic review. Journal of Pharmaceutical Negative Results, 14(1), 68-76. doi: 10.47750/pnr.2023.14.01.011.
[15] European convention for the protection of vertebrate animals used for experimental and other scientific purposes. (1986, March). Retrieved from http://zakon2.rada.gov.ua/laws/show/994_137.
[16] Famurewa, A.C., et al. (2022). Hesperidin and hesperetin against heavy metal toxicity: Insight on the molecular mechanism of mitigation. Biomedicine and Pharmacotherapy, 149, article number 112914. doi: 10.1016/j. biopha.2022.112914.
[17] Hashemi, S. (2018). Heavy metal concentrations in bovine tissues (muscle, liver and kidney) and their relationship with heavy metal contents in consumed feed. Ecotoxicokogy and Environmental Safety, 154(15), 263-267. doi: 10.1016/j.ecoenv.2018.02.058.
[18] Ibatullin, I.I., & Zhukorskyi, O.M. (2017). Methodology and organization of scientific research in animal husbandry: Manual. Kyiv: Agrarian Science.
[19] Ibatullin, I.I., Bashchenko, M.I., & Zhukorskyi, O.M. (2016). Handbook on complete feeding of farm animals. Kyiv: Agrarian Science.
[20] Kozak, V.M., & Brygadyrenko, V.V. (2018). Impact of cadmium and lead on Megaphyllumkievense (Diplopoda, Julidae) in a laboratory experiment. Biosystems Diversity, 26(2), 128-131. doi: 10.15421/011820.
[21] Kulibaba, R., Sakhatskyi, M., & Liashenko, Y. (2023). Analysis of genotyping features of bovine cattle individuals at the CSN2 locus using ACRS-PCR methods. Animal Science and Food Technology, 14(2), 44-56. doi: 10.31548/ animal.2.2023.44.
[22] Law of Ukraine No. 3447-IV “On the Protection of Animals from Brutal Treatment”. (2006, February). Retrieved from https//zakon.rada.gov.ua/laws/show/3447-15#Text.
[23] Mamenko, O.M., & Portianni, S.V. (2019). The influence of types of cow feeding on the content of heavy metals in milk. Scientific Bulletin of the LNUVMB named after S.Z. Gzytsky Series: Agricultural Sciences, 21(90), 38-48. doi: 10.32718/nvlvet-a9007.
[24] Mamenko, O.M., & Portiannik, S.V. (2021). Features of heavy metal excretion in dairy cows in agroecosystems around an industrial city and the production of environmentally safe milk. Ukrainian Journal of Ecology, 11(5), 29-43. doi: 10.15421/2021_207.
[25] Nakagawa, K., Imura, T., & Berndtsson, R. (2022). Distribution of heavy metals and related health risks through soil ingestion in rural areas of western Japan. Chemosphere, 290, article number 133316. doi: 10.1016/j. chemosphere.2021.133316.
[26] Oconitrillo, M., Wickramasinghe, J., Omale, S., Beitz, D., & Appuhamy, R. (2024). Effects of elevating zinc supplementation on the health and production parameters of high-producing dairy cows. Animals, 14(3), article number 395. doi: 10.3390/ani14030395.
[27] Order of the Ministry of Agrarian Policy and Food of Ukraine No. 550 “On Approval of the List of Maximum Permissible Levels of Unwanted Substances in Fodder and Fodder Raw Materials for Animals”. (2017, October). Retrieved from https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/z1337-17#n13.
[28] Order of the Ministry of Health of Ukraine No.1238 “On State Sanitary Rules and Regulations “Maximum Permissible Levels of Certain Pollutants in Food Products”. (2020, May). Retrieved from https://zakon.rada.gov. ua/laws/show/z0684-20#n2.
[29] Rahayuningsih, C.K., Puspitasari, D., & Puspitasari, A. (2022). Differences in cadmium (Cd) levels in the blood of active smokers and passive smokers with type 2 diabetic in Puskesmas Kedungdoro Surabaya. Jurnal Teknokes, 15(2), 69-75. doi: 10.35882/jteknokes.v15i2.198.
[30] Romanchuk, L.D., Herasymchuk, L.O., Kovalyova, S.P., Kovalchuk, Yu.V., & Lopatyuk, O.V. (2019). Quality of life of the population resident at the radioactively contaminated area in Zhytomyr Region. Ukrainian Journal of Ecology, 9(4), 478-485. doi: 10.15421/2019_778.
[31] Ruban, S.Yu., Danshyn, V.O., Lytvynenko, T.V., Borshch, O.O., Mitiohlo, I.D., Yakubets, T.V., & Matvieiev, M.A. (2020). Modern methods of breeding in animal husbandry: A tutorial on methods of data analysis. Kyiv: National University of Life and Environmental Sciences of Ukraine.
[32] Satarug, S., Vesey, D.A., Gobe, G.C., & Phelps, K.R. (2023). Estimation of health risks associated with dietary cadmium exposure. Archives of Toxicology, 97(2), 329-358. doi: 10.1007/s00204-022-03432-w.
[33] Savchuk, I., Skydan, O., Stepanenko, V., Kryvyi, M., & Kovaleva, S. (2021). Safety of livestock products of bulls on various diets during fattening in the conditions of radioactive contamination. Regulatory Mechanisms in Biosystems, 12(1), 86-91. doi: 10.15421/022113.
[34] Voloshchuk, V.M., Zhukorskyi, O.M., Bankovska, I.B., & Semenov, S.O. (2020). Evaluation, forecasting and production of high-quality pig products. Kyiv: Agrarian Science.
[35] Yashchuk, I., & Savchuk, I. (2021). The influence of protein nutrition of bulls on the accumulation of heavy metals in muscle tissue and liver. Bulletin of the Sumy National Agrarian University. “Livestock” Series, 4(47), 179185. doі: 10.32845/bsnau.lvst.2021.4.31.
[36] Yuan, Z., Luo, T., Liu, X., & Hua, H. (2019). Tracing anthropogenic cadmium emissions: From sources to pollution. The Science of the Total Environment, 676, 87-96. doi: 10.1016/j.scitotenv.2019.04.250.