Отравления кадмийсодержащими соединениями

Кадмийсодержащие вещества — одни из наиболее токсичных соединений тяжелых металлов, загрязняющих окружающую сре­ду, корма и продукты питания.

В окружающую среду соединения кадмия поступают с вулкани­ческими извержениями, выбросами при добыче, выплавке и пере­работке кадмия и цинка, при производстве антикоррозийных по­крытий, искусственных кож, пластмасс, полимеров, красок для стекла и фарфора, щелочных аккумуляторов, люминофоров, рент­геновских экранов, кинескопов. Кадмий и его соединения ис­пользуют в автомобильной и самолетостроительной промышлен­ности. Они могут содержаться в удобрениях, в частности в фосфо-муке и двойном суперфосфате, в сточных водах, а также поступа­ют в воздушную среду при сжигании угля, нефти, бытовых отходов, при стирании автомобильных шин, в результате износа асфальта и из других источников.

Кадмий и его соединения в небольших количествах присут­ствуют в почве, воде, растениях, органах и тканях животных и вне зон промышленного загрязнения среды. Однако они не являются жизненно необходимыми веществами (биоэлементами и микро­элементами), т. е. не входят в состав каких-либо жизненно важных веществ живого организма.

В благополучных регионах они содержатся в почве в пределах от 0,01 до 0,7 мг/кг, в растениях — от 0,11 до 1,34, в тканях живот­ных — от 0,001 до 12,3 мг/кг (А. Хеннинг, 1976).

У крупного рогатого скота, выращенного в разных районах Московской области, больше всего кадмийсодержащих веществ в почках, печени — 0,52—0,97 и 0,55—0,73 мг/кг соответственно. Много кадмия (больше МДУ) накапливается в языке, легких, сер­дце, мышцах (М. А. Малярова, 1986; В. Н. Жуленко, М. А. Маля-рова, 1995). В почках лошадей, выращенных в совхозе «Якутский» (Якутия), уровень кадмия превышает МДУ от нескольких до де­сятков раз (В. Н. Жуленко, О. И. Кальсина, 1998; О. И. Кальсина, 2001).

По данным И. Е. Зимакова и Л. Л. Захаровой (1981), в зерне кукурузы и овса, выращенных на расстоянии 10 км от цинкопла­вильного завода, содержание кадмия составляет 16,0 и 8,8 мг/кг, в сене и силосе — 21,2 и 11,8 мг/кг соответственно. Максимальное содержание токсикоэлемента у крупного рогатого скота и свиней, выращенных в этом регионе, достигало в мышечной ткани 2,3 мг/кг, в печени — 4,0—5,4 мг/кг.

По физико-химическим свойствам кадмий близок к цинку и в природных условиях встречается вместе с ним, являясь его анта­гонистом. Кадмий в почве, воде, растениях и тканях животных находится в виде растворимых в воде соединений, таких, как кадмия сульфат, кадмия хлорид, кадмия нитрат, и в виде трудно-или нерастворимых веществ — кадмия карбонат, кадмия гидро­оксид и др.

Водорастворимые соединения кадмия легче мигрируют из по­чвы в растения и в больших количествах всасываются из желудоч­но-кишечного тракта в кровь по сравнению с труднорастворимыми соединениями. По данным многих авторов, в желудочно-ки­шечном тракте всасывается около 10 % соединений кадмия от по­ступившего с кормом (М. А. Малярова, 1986). При низком содер­жании в корме соединений кальция и железа, а также белков кад­мий всасывается в большей степени.

Токсикодинамика. По токсичности для животных соединения кадмия относятся ко второму классу опасности — высокотоксич­ные вещества. ЛДзо кадмия для крыс при однократном введении внутрь составляет 80—90 мг/кг, для кроликов — 70—150 мг/кг. Ос­трые отравления человека и животных соединениями кадмия встречаются крайне редко. Только 15 мг кадмия, оказавшиеся в 1 кг корма, вызывают отравление животных, а 30—90 мг/кг пище­вого рациона являются причиной смертельного отравления чело­века.

Основную опасность для животных представляют хронические интоксикации, связанные с длительным поступлением кадмия в организм с водой и кормами. R. P. Sharma и J. С. Street (1980) со­общают, что при добавлении в корм крупному рогатому скоту, свиньям и курам соединений кадмия в дозе 2 мг/кг корма содер­жание токсикоэлемента в печени составляло 0,73, 1,04 и 2,66 мг/кг органа, в почках — 3,58 6,52 и 7,62 мг/кг соответственно. При уве­личении введения кадмия в корм до 10 мг/кг количество элемента в печени у коров повышалось до 3,21 мг/кг, у свиней — до 5,01 и у кур —до 28,8 мг/кг; в почках —8,83; 28,12 и 72,05 мг/кг соответ­ственно. У дойных коров и кур-несушек при поступлении токси­коэлемента (2 и 10 мг/кг корма) последний выделяется с молоком в пределах 0,01—0,06 мг/л и содержится в яйцах в количестве 0,02—1,54 мг/кг, в мышечной ткани —0,01—0,14 мг/кг. По дан­ным других авторов (И. Е. Зимаков, Л. Л. Захарова, 1981), в мыш­цах свиней и крупного рогатого скота, выращенного в зоне выбро­сов цинкоплавильного завода на удалении 10 км, содержание кад­мия составляло 2,3 мг/кг, а выращенного на удалении 60 км — 0,9 и 0,6 мг/кг соответственно. Столько же обнаружила и М. А. Маля­рова (1986) у крупного рогатого скота, выращенного в Подмоско­вье.

Я. М. Грушко (1972) и М. А. Малярова (1986) установили мор­фологические изменения в печени и почках у кроликов при по­ступлении 0,1 мг соединений кадмия в день с водой или кормом и наибольшее накопление его в щитовидной и поджелудочной же­лезах, надпочечниках (в корковом слое в 5—10 раз больше, чем в мозговом), в мозжечке больше, чем в полушариях мозга. Большое количество кадмия накапливается также в почках, аорте, селезен­ке, яичниках и шерсти.

При значительном поступлении кадмия с кормом (10 мг/кг) у крыс снижается активность трансфераз, альдолазы и сукцина-токсидазы. У морских свинок от таких же доз понижается актив­ность щелочной фосфатазы в почках и простате (А. Хенниг, 1976).

Кадмийсодержащие вещества в организме животного блокируют в большей степени карбоксильные группы аминокислот и значитель­но меньше сульфгидрильные группировки, что приводит к наруше­нию синтеза белков и ферментативных процессов (В. Н. Жуленко, А. И. Канюка, 1992). Соединения кадмия снижают усвоение в же­лудочно-кишечном тракте жизненно необходимых элементов — цинка, меди и железа, а также фосфора и кальция. Кроме того, кадмийсодержащие вещества в почках повреждают проксималь­ные канальцы, в которых обратно адсорбируются низкомолеку­лярные белки, аминокислоты и соединения фосфора и кальция, что приводит к нарушению белкового и фосфорно-кальциевого обмена, в результате чего снижается мясная, молочная и яичная продуктивность.

Кадмий отрицательно влияет на воспроизводительную функ­цию животных, особенно мужских особей, в семенниках которых в местах введения токсикоэлемента рассасывается ткань, в резуль­тате уменьшается размер органа. У овец при поступлении кадмия с кормом отмечаются аборты или рождение нежизнеспособного потомства (эмбриотоксическое действие).

Клиника. Отравления животных соединениями кадмия в хозяй­ствах диагностируются редко, поскольку признаки отравления кадмием трудно дифференцировать от отравления другими соеди­нениями тяжелых металлов, а также потому, что их в сельском хо­зяйстве не применяют и не определяют в лабораториях мясоком­бинатов.

Клинические симптомы установлены в основном на экспери­ментальных животных. При остром отравлении у мелких лабора­торных животных клинические симптомы появляются через 2,5— 3 ч. При этом отмечают угнетение (вялость), снижение поедаемое-ти корма, тремор скелетных мышц.

У домашних животных отмечают рвоту, у жвачных регургита-цию (плавное выхождение кормовых масс из ротовой полости), частое выделение жидких каловых масс, видимых слизистых обо­лочек; в дальнейшем слабость животного прогрессирует в резуль­тате поражения центральной и периферической нервной систе­мы, что проявляется нарушением координации движений и шат­кой походкой.

.В случае хронического отравления снижается поедаемость кор­ма, в связи с этим уменьшаются масса животного, молочная и яичная продуктивность.

У людей при хронической интоксикации кадмием бывают ане­мия в результате взаимодействия в пищеварительном тракте с же­лезом, из-за чего нарушается эритропоэз (А. Хенниг, 1976), эмфи­зема легких, нефрит, характеризующийся повышенным содержа­нием белка в моче. Возможно, аналогичные изменения при хро­нической интоксикации могут быть и у животных.

Эти признаки отравления имеют особое значение в регионе промышленных предприятий, использующих кадмий в техно­логическом процессе и перерабатывающих цинксодержащую руду.

Обнаружение кадмия в воде, используемой для водопоя живот­ных, в количествах больше 0,1—0,2 мг/л, в кормах и почках более 5 и 10 мг/кг соответственно при дефиците в кормах цинка и меди может служить основанием для диагностирования хронической интоксикации животных.

Лечение. В качестве антидота используют тетацин-кальций, вы­пускаемый в форме 10%-ного раствора в ампулах по 10 мл. Назна­чают его 10—20 мг/кг массы животного. Антидот вводят внутри­венно, внутримышечно или подкожно в первый день 3 раза с ин­тервалом 8 ч, во второй день 2 раза в сутки и в третий день 1 раз.

Назначают симптоматические средства —кофеин бензоата на­трия, препараты, содержащие глюкозу, витамин С и физиологи­ческий раствор.

Для лечения хронических отравлений соединениями кадмия применяют элементарную серу или ее соединения — метионин, на­трия сульфат, натрия тиосульфат. Серу молотую (ГОСТ 127—76) или газовую, а также метионин дают ежедневно с комбикормом в дозе: для телят до 2 мес — 2 г, от 2 до 6 мес — 3, от 6 до 12 мес — 4 г на 1 животное; натрия тиосульфат или натрия сульфат 4—10 г на 1 животное; препараты цинка в пересчете на цинк цыплятам и ку­рам 3000 мг/кг корма, свиньям 500, крупному и мелкому рогатому скоту 200 мг/кг корма; медь 250, 500 и 700 мг/кг и железо 2500, 2000 и 300 мг/кг соответственно в виде цинка карбоната или цин­ка оксида, меди карбоната и железа сульфата (коэффициент пере­счета соли на элемент составляет: для цинка карбоната 1,72, цинка оксида 1,25, меди карбоната 1,815 и железа сульфата 4,835).

В регионах, где установлено повышенное содержание кадмия в объектах окружающей среды, эти дозы серы, цинка, меди и железа могут быть использованы для профилактики хронических инток­сикаций соединениями кадмия и восстановления продуктивности животных. В том случае, если загрязнение воздушной среды, кор­мов и тканей животных кадмием связано с добычей или перера­боткой цинковой руды, не следует дополнительно вводить в корма соединения цинка. При повышенном содержании в почве, воде, кормах меди или железа при одновременном высоком количестве кадмия в кормах не следует использовать эти микроэлементы в качестве профилактических средств интоксикации кадмием.

Патологоанатомические изменения. При отравлении отмечается жировая инфильтрация печени и почек, в печени — дистрофия ге-патоцитов. При хроническом отравлении бывают гипертрофия сердца, в паренхиматозных органах — участки некроза и прораста­ние в них соединительной ткани, гиперплазия селезенки, в поч­ках — увеличение размеров клубочков, набухание эпителия почеч­ных канальцев и дегенеративные изменения в тканях почек.

Ветсанэкспертиза. В случае вынужденного убоя животных, по­дозреваемых в отравлении соединениями кадмия, печень, почки, мышечную ткань направляют в лабораторию для токсикологичес­кого исследования на содержание кадмия. Токсикоэлементы так­же выборочно определяют в продуктах убоя животных, выращен­ных в регионах с повышенным содержанием кадмия в объектах окружающей среды.

По данным СанПиН РФ (1997), допускается содержание кад­мия: в мясе 0,05мг/кг, в субпродуктах 0,3, в почках 1,0, в яй­цах 0,01, в молоке 0,03 и в рыбе 0,2 мг/кг.

При обнаружении кадмия в продуктах убоя в пределах допусти­мого уровня мясо и субпродукты используют в пищу без ограниче­ний, при повышенном уровне в пищу не допускают и в зависимо­сти от уровня содержания токсичного элемента направляют на утилизацию с переработкой на сухие животные корма или уничто­жают.

Исходя из того, что уровень кадмия нередко превышает МДУ, проведены специальные исследования по изучению влияния тех­нологического и кулинарного воздействия на уровень кадмия в сырье животного происхождения при изготовлении мясопродук­тов (В. Н. Жуленко, М. А. Малярова, 1995).

Обычная варка органов и мяса снижает уровень кадмия в 1,5 раза, а при варке легких его количество уменьшается в 10—30 раз за счет контакта воды с большой поверхностью альвеол легочной ткани.

При варке мяса в открытых емкостях в течение 90 мин при тем­пературе 72—75 °С, т. е. при использовании тех параметров, кото­рые применяют при изготовлении колбасы, уровень кадмия сни­жается в 2 раза. Причем тем больше потери кадмия, чем больше измельчен фарш.

Жарение мяса снижает уровень кадмия. В то же время после вымачивания мяса кролика в 1%-ном растворе уксусной кислоты (это предусмотрено технологическими инструкциями) и последу­ющего жарения уровень кадмия снижается в 2—4 раза.

При изготовлении сосисок, сарделек, колбас, мясного хлеба в условиях мясокомбината уровень кадмия снижается в 2—8 раз. Особенно значительны потери кадмия, если колбаса или сардель­ки упакованы в естественную оболочку. В таком случае отмечают снижение кадмия в готовом мясопродукте в 3—8 раз, а если про­дукт в искусственной оболочке, то количество кадмия понижается только в 1,6 раза. Примерно так же снижается количество кадмия и при изготовлении мясных хлебов.

Необходимо отметить, что существенно загрязнены соедине­ниями кадмия специи: сахар, соль, молоко сухое, соевый белок.

Профилактика. В биогеохимических регионах с повышенным содержанием кадмия вводят в комбикорма микроэлементы, ука­занные в подразделе «Лечение». Чтобы не допускать накопления кадмия в продуктах убоя выше ЦД% ветсдужбе совместно с сани­тарно-эпидемиологической службой необходимо определить са­нитарные зоны для выращивания продуктивных и направляемых на убой животных.