ПРОБЛЕМА ПОШИРЕННЯ ТОКСИКАНТІВ У ТВАРИННИЦТВІ І ДОВКІЛЛІ
Ключові слова:
токсиканти, важкі метали, пестициди, мікотоксини, ізоніазид, екосистема, отруєння тварин, корми, продукти бджільництва
Анотація
Значне розширення масштабів синтезу і застосування у сільському господарстві різних небезпечних хімічних сполук спричинює щоденний небезпечний вплив на організм комах, тварин і, безперечно, людини. Саме тому виникає потреба у контролі за поширенням токсикантів хімічної і біологічної природи у тваринництві і довкіллі. Нами проведено аналіз поширення токсикантів у тваринництві і довкіллі шляхом хіміко-токсикологічного аналізу кормів, посліду, крові, внутрішніх органів, умісту шлунку загиблих від отруєння тварин, а також загиблих бджіл, ґрунту, зеленої маси і продуктів бджільництва. У роботі застосовувалися сучасні методи досліджень. Уміст важких металів визначено методом атомно-абсорбційної спектрометрії, пестицидів – методом газової хроматографії і рідинної хромато-мас-спектрометрії, мікотоксинів – методом високоефективної рідинної хроматографії, імуноферментного аналізу і тонкошарової хроматографії. Ізоніазид досліджено у шлунку собак методом рідинної хроматографії із мас-спектрометричним детектором. Аналіз складу важких металів у біологічному матеріалі загиблих тварин показав, що частіше зустрічаються харчові отруєння їх миш’яком. Окрім того, зареєстровано значну частку отруєнь собак ізоніазидом. Установлено, що продукти бджільництва досить часто контамінуються пестицидами. Досліджено, що кукурудза, порівняно з іншими злаковими, частіше вражається мікроміцетами роду Aspergillus flavus і Fusarium. У кормах найчастіше виявлялися такі мікотоксини, як дезоксиніваленол, Т‑2 токсин і зеараленон, рідше – афлатоксини. Таким чином, токсичне навантаження на екосистему призводить до порушення безпеки харчового ланцюга і зниження ефективності виробництва продукції тваринництва. Контамінація токсикантами кормів, а також медоносних рослин становить загрозу не тільки для сільськогосподарських тварин і корисних комах, але і для споживачів тваринницької продукції. Тому на національному і міжнародному рівнях дуже важливим є здійснення ефективного контролю за виробництвом та імпортом безпечних кормів і харчових продуктів.
Посилання
1. Ardalani, H., Vidkjær, N. H., Kryger, P., Fiehn, O., & Fomsgaard, I. S. (2021). Metabolomics unveils the influence of dietary phytochemicals on residual pesticide concentrations in honey bees. Environment International, 152. https://doi.org/10.1016/j.envint.2021.106503
2. Balali-Mood, M., Naseri, K., Tahergorabi, Z., Khazdair, M. R., & Sadeghi, M. (2021, April 13). Toxic Mechanisms of Five Heavy Metals: Mercury, Lead, Chromium, Cadmium, and Arsenic. Frontiers in Pharmacology. Frontiers Media S.A. https://doi.org/10.3389/fphar.2021.643972
3. Battilani, P., Toscano, P., Van Der Fels-Klerx, H. J., Moretti, A., Camardo Leggieri, M., Brera, C., … Robinson, T. (2016). Aflatoxin B 1 contamination in maize in Europe increases due to climate change. Scientific Reports, 6. https://doi.org/10.1038/srep24328
4. Bayer, V., Bondarets, O.V., Dobrozhan, Yu.V., Liniichyuk, N.V., Stupak, O.M., Dereviaga, G.I., Shevchenko, L.V., Mykhalska, V.M. (2018). Diagnosis of isoniazid poisoning in dogs. Ukrainian Journal of Ecology, 8(1).
5. Biancarosa, I., Sele, V., Belghit, I., Ørnsrud, R., Lock, E. J., & Amlund, H. (2019). Replacing fish meal with insect meal in the diet of Atlantic salmon (Salmo salar) does not impact the amount of contaminants in the feed and it lowers accumulation of arsenic in the fillet. Food Additives and Contaminants - Part A Chemistry, Analysis, Control, Exposure and Risk Assessment, 36(8), 1191–1205. https://doi.org/10.1080/19440049.2019.1619938
6. Chiaia-Hernandez, A. C., Keller, A., Wächter, D., Steinlin, C., Camenzuli, L., Hollender, J., & Krauss, M. (2017). Long-Term Persistence of Pesticides and TPs in Archived Agricultural Soil Samples and Comparison with Pesticide Application. Environmental Science and Technology, 51(18), 10642–10651. https://doi.org/10.1021/acs.est.7b02529
7. Conte, G., Fontanelli, M., Galli, F., Cotrozzi, L., Pagni, L., & Pellegrini, E. (2020, August 1). Mycotoxins in feed and food and the role of ozone in their detoxification and degradation: An update. Toxins. MDPI AG. https://doi.org/10.3390/toxins12080486
8. Dai, S. Y., Jones, B., Lee, K.-M., Li, W., Post, L., & Herrman, T. J. (2016). Heavy Metal Contamination of Animal Feed in Texas. Journal of Regulatory Science, 1, 21–32.
9. Desneux, N., Decourtye, A., & Delpuech, J. M. (2007). The sublethal effects of pesticides on beneficial arthropods. Annual Review of Entomology. https://doi.org/10.1146/annurev.ento.52.110405.091440
10. El-Nahhal, Y. (2020, November 1). Pesticide residues in honey and their potential reproductive toxicity. Science of the Total Environment. Elsevier B.V. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2020.139953
11. Frank, I., Lahav, D., Aroch, I. (2002). Myocardial necrosis and severe metabolic acidosis associated with isoniazid poisoning in a dog. Vet Rec., 151(21), 638–639.
12. Gruber-Dorninger, C., Jenkins, T., & Schatzmayr, G. (2019). Global mycotoxin occurrence in feed: A ten-year survey. Toxins, 11(7). https://doi.org/10.3390/toxins11070375
13. Haburjak, J.J, Spangler, W.L. (2002). Isoniazid-induced seizures with secondary rhabdomyolysis and associated acute renal failure in a dog. J Sm Anim Pract, 43, 182–186.
14. Heard, M. S., Baas, J., Dorne, J. L., Lahive, E., Robinson, A. G., Rortais, A., … Hesketh, H. (2017). Comparative toxicity of pesticides and environmental contaminants in bees: Are honey bees a useful proxy for wild bee species? Science of the Total Environment, 578, 357–365. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2016.10.180
15. Islam, E. ul, Yang, X. e., He, Z. li, & Mahmood, Q. (2007). Assessing potential dietary toxicity of heavy metals in selected vegetables and food crops. Journal of Zhejiang University. Science. https://doi.org/10.1631/jzus.2007.B0001
16. Johnson, R. M., Ellis, M. D., Mullin, C. A., & Frazier, M. (2010, May). Pesticides and honey bee toxicity – USA. Apidologie. https://doi.org/10.1051/apido/2010018
17. Kotsiumbas, H. I., & Vretsona, N. P. (2019). Morphofunctional changes in the heart and lung tissues of dogs for isoniazid poisoning. Ukrainian Journal of Veterinary and Agricultural Sciences, 2(2), 12–17. https://doi.org/10.32718/ujvas2-2.03
18. Mandal, P. (2017, March 1). An insight of environmental contamination of arsenic on animal health. Emerging Contaminants. KeAi Communications Co. https://doi.org/10.1016/j.emcon.2017.01.004
19. Monastyrskij, O.A., Iskenderov, M.YA. (2016).Mikotoksiny – globalnaya problema bezopasnosti produktov pitaniya i kormov. Agrohimiya, 6, 67-71.
20. More, A. F., Spaulding, N. E., Bohleber, P., Handley, M. J., Hoffmann, H., Korotkikh, E. V., … Mayewski, P. A. (2017). Next-generation ice core technology reveals true minimum natural levels of lead (Pb) in the atmosphere: Insights from the Black Death. GeoHealth, 1(4), 211–219. https://doi.org/10.1002/2017GH000064
21. Mulware, S. J. (2020). Toxicity of Heavy Metals, A. Subject in Review. International Journal of Recent Research in Physics and Chemical Sciences, 6(2), 30–43.
22. Nicholson, F. A., Chambers, B. J., Williams, J. R., & Unwin, R. J. (1999). Heavy metal contents of livestock feeds and animal manures in England and Wales. Bioresource Technology, 70(1), 23–31. https://doi.org/10.1016/S0960-8524(99)00017-6
23. Paterson, R. R. M., & Lima, N. (2010). How will climate change affect mycotoxins in food? Food Research International, 43(7), 1902–1914. https://doi.org/10.1016/j.foodres.2009.07.010
24. Pettis, J. S., Lichtenberg, E. M., Andree, M., Stitzinger, J., Rose, R., & vanEngelsdorp, D. (2013). Crop Pollination Exposes Honey Bees to Pesticides Which Alters Their Susceptibility to the Gut Pathogen Nosema ceranae. PLoS ONE, 8(7). https://doi.org/10.1371/journal.pone.0070182
25. Selby, L. A., Case, A. A., Osweiler, G. D., & Hayes, H. M. (1977). Epidemiology and toxicology of arsenic poisoning in domestic animals. Environmental Health Perspectives, 19, 183–189. https://doi.org/10.1289/ehp.7719183
26. Socorro, J., Durand, A., Temime-Roussel, B., Gligorovski, S., Wortham, H., & Quivet, E. (2016). The persistence of pesticides in atmospheric particulate phase: An emerging air quality issue. Scientific Reports, 6. https://doi.org/10.1038/srep33456
27. Souza Tette, P. A., Guidi, L. R., De Abreu Glória, M. B., & Fernandes, C. (2016, March 1). Pesticides in honey: A review on chromatographic analytical methods. Talanta. Elsevier B.V. https://doi.org/10.1016/j.talanta.2015.11.045
28. Todorovic T., Vujanovic D., Dozic I. (2008). Calcium and magnesium content in hard tissues of rats under condition of subchronic lead intoxication. Magnesium Research. 21(1), 43-50.
29. Wu, Q., Hu, W., Wang, H., Liu, P., Wang, X., & Huang, B. (2021). Spatial distribution, ecological risk and sources of heavy metals in soils from a typical economic development area, Southeastern China. Science of the Total Environment, 780. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2021.146557
30. Yang, C., Song, G., & Lim, W. (2020, May 5). Effects of mycotoxin-contaminated feed on farm animals. Journal of Hazardous Materials. Elsevier B.V. https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2020.122087
31. Zhou, J., Du, B., Liu, H., Cui, H., Zhang, W., Fan, X., Zhou, J. (2020). The bioavailability and contribution of the newly deposited heavy metals (copper and lead) from atmosphere to rice (Oryza sativa L.). Journal of Hazardous Materials, 384. https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2019.121285
32. Zhu, J., Wang, J., Ding, Y., Liu, B., & Xiao, W. (2018). A systems-level approach for investigating organophosphorus pesticide toxicity. Ecotoxicology and Environmental Safety, 149, 26–35. https://doi.org/10.1016/j.ecoenv.2017.10.066
2. Balali-Mood, M., Naseri, K., Tahergorabi, Z., Khazdair, M. R., & Sadeghi, M. (2021, April 13). Toxic Mechanisms of Five Heavy Metals: Mercury, Lead, Chromium, Cadmium, and Arsenic. Frontiers in Pharmacology. Frontiers Media S.A. https://doi.org/10.3389/fphar.2021.643972
3. Battilani, P., Toscano, P., Van Der Fels-Klerx, H. J., Moretti, A., Camardo Leggieri, M., Brera, C., … Robinson, T. (2016). Aflatoxin B 1 contamination in maize in Europe increases due to climate change. Scientific Reports, 6. https://doi.org/10.1038/srep24328
4. Bayer, V., Bondarets, O.V., Dobrozhan, Yu.V., Liniichyuk, N.V., Stupak, O.M., Dereviaga, G.I., Shevchenko, L.V., Mykhalska, V.M. (2018). Diagnosis of isoniazid poisoning in dogs. Ukrainian Journal of Ecology, 8(1).
5. Biancarosa, I., Sele, V., Belghit, I., Ørnsrud, R., Lock, E. J., & Amlund, H. (2019). Replacing fish meal with insect meal in the diet of Atlantic salmon (Salmo salar) does not impact the amount of contaminants in the feed and it lowers accumulation of arsenic in the fillet. Food Additives and Contaminants - Part A Chemistry, Analysis, Control, Exposure and Risk Assessment, 36(8), 1191–1205. https://doi.org/10.1080/19440049.2019.1619938
6. Chiaia-Hernandez, A. C., Keller, A., Wächter, D., Steinlin, C., Camenzuli, L., Hollender, J., & Krauss, M. (2017). Long-Term Persistence of Pesticides and TPs in Archived Agricultural Soil Samples and Comparison with Pesticide Application. Environmental Science and Technology, 51(18), 10642–10651. https://doi.org/10.1021/acs.est.7b02529
7. Conte, G., Fontanelli, M., Galli, F., Cotrozzi, L., Pagni, L., & Pellegrini, E. (2020, August 1). Mycotoxins in feed and food and the role of ozone in their detoxification and degradation: An update. Toxins. MDPI AG. https://doi.org/10.3390/toxins12080486
8. Dai, S. Y., Jones, B., Lee, K.-M., Li, W., Post, L., & Herrman, T. J. (2016). Heavy Metal Contamination of Animal Feed in Texas. Journal of Regulatory Science, 1, 21–32.
9. Desneux, N., Decourtye, A., & Delpuech, J. M. (2007). The sublethal effects of pesticides on beneficial arthropods. Annual Review of Entomology. https://doi.org/10.1146/annurev.ento.52.110405.091440
10. El-Nahhal, Y. (2020, November 1). Pesticide residues in honey and their potential reproductive toxicity. Science of the Total Environment. Elsevier B.V. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2020.139953
11. Frank, I., Lahav, D., Aroch, I. (2002). Myocardial necrosis and severe metabolic acidosis associated with isoniazid poisoning in a dog. Vet Rec., 151(21), 638–639.
12. Gruber-Dorninger, C., Jenkins, T., & Schatzmayr, G. (2019). Global mycotoxin occurrence in feed: A ten-year survey. Toxins, 11(7). https://doi.org/10.3390/toxins11070375
13. Haburjak, J.J, Spangler, W.L. (2002). Isoniazid-induced seizures with secondary rhabdomyolysis and associated acute renal failure in a dog. J Sm Anim Pract, 43, 182–186.
14. Heard, M. S., Baas, J., Dorne, J. L., Lahive, E., Robinson, A. G., Rortais, A., … Hesketh, H. (2017). Comparative toxicity of pesticides and environmental contaminants in bees: Are honey bees a useful proxy for wild bee species? Science of the Total Environment, 578, 357–365. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2016.10.180
15. Islam, E. ul, Yang, X. e., He, Z. li, & Mahmood, Q. (2007). Assessing potential dietary toxicity of heavy metals in selected vegetables and food crops. Journal of Zhejiang University. Science. https://doi.org/10.1631/jzus.2007.B0001
16. Johnson, R. M., Ellis, M. D., Mullin, C. A., & Frazier, M. (2010, May). Pesticides and honey bee toxicity – USA. Apidologie. https://doi.org/10.1051/apido/2010018
17. Kotsiumbas, H. I., & Vretsona, N. P. (2019). Morphofunctional changes in the heart and lung tissues of dogs for isoniazid poisoning. Ukrainian Journal of Veterinary and Agricultural Sciences, 2(2), 12–17. https://doi.org/10.32718/ujvas2-2.03
18. Mandal, P. (2017, March 1). An insight of environmental contamination of arsenic on animal health. Emerging Contaminants. KeAi Communications Co. https://doi.org/10.1016/j.emcon.2017.01.004
19. Monastyrskij, O.A., Iskenderov, M.YA. (2016).Mikotoksiny – globalnaya problema bezopasnosti produktov pitaniya i kormov. Agrohimiya, 6, 67-71.
20. More, A. F., Spaulding, N. E., Bohleber, P., Handley, M. J., Hoffmann, H., Korotkikh, E. V., … Mayewski, P. A. (2017). Next-generation ice core technology reveals true minimum natural levels of lead (Pb) in the atmosphere: Insights from the Black Death. GeoHealth, 1(4), 211–219. https://doi.org/10.1002/2017GH000064
21. Mulware, S. J. (2020). Toxicity of Heavy Metals, A. Subject in Review. International Journal of Recent Research in Physics and Chemical Sciences, 6(2), 30–43.
22. Nicholson, F. A., Chambers, B. J., Williams, J. R., & Unwin, R. J. (1999). Heavy metal contents of livestock feeds and animal manures in England and Wales. Bioresource Technology, 70(1), 23–31. https://doi.org/10.1016/S0960-8524(99)00017-6
23. Paterson, R. R. M., & Lima, N. (2010). How will climate change affect mycotoxins in food? Food Research International, 43(7), 1902–1914. https://doi.org/10.1016/j.foodres.2009.07.010
24. Pettis, J. S., Lichtenberg, E. M., Andree, M., Stitzinger, J., Rose, R., & vanEngelsdorp, D. (2013). Crop Pollination Exposes Honey Bees to Pesticides Which Alters Their Susceptibility to the Gut Pathogen Nosema ceranae. PLoS ONE, 8(7). https://doi.org/10.1371/journal.pone.0070182
25. Selby, L. A., Case, A. A., Osweiler, G. D., & Hayes, H. M. (1977). Epidemiology and toxicology of arsenic poisoning in domestic animals. Environmental Health Perspectives, 19, 183–189. https://doi.org/10.1289/ehp.7719183
26. Socorro, J., Durand, A., Temime-Roussel, B., Gligorovski, S., Wortham, H., & Quivet, E. (2016). The persistence of pesticides in atmospheric particulate phase: An emerging air quality issue. Scientific Reports, 6. https://doi.org/10.1038/srep33456
27. Souza Tette, P. A., Guidi, L. R., De Abreu Glória, M. B., & Fernandes, C. (2016, March 1). Pesticides in honey: A review on chromatographic analytical methods. Talanta. Elsevier B.V. https://doi.org/10.1016/j.talanta.2015.11.045
28. Todorovic T., Vujanovic D., Dozic I. (2008). Calcium and magnesium content in hard tissues of rats under condition of subchronic lead intoxication. Magnesium Research. 21(1), 43-50.
29. Wu, Q., Hu, W., Wang, H., Liu, P., Wang, X., & Huang, B. (2021). Spatial distribution, ecological risk and sources of heavy metals in soils from a typical economic development area, Southeastern China. Science of the Total Environment, 780. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2021.146557
30. Yang, C., Song, G., & Lim, W. (2020, May 5). Effects of mycotoxin-contaminated feed on farm animals. Journal of Hazardous Materials. Elsevier B.V. https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2020.122087
31. Zhou, J., Du, B., Liu, H., Cui, H., Zhang, W., Fan, X., Zhou, J. (2020). The bioavailability and contribution of the newly deposited heavy metals (copper and lead) from atmosphere to rice (Oryza sativa L.). Journal of Hazardous Materials, 384. https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2019.121285
32. Zhu, J., Wang, J., Ding, Y., Liu, B., & Xiao, W. (2018). A systems-level approach for investigating organophosphorus pesticide toxicity. Ecotoxicology and Environmental Safety, 149, 26–35. https://doi.org/10.1016/j.ecoenv.2017.10.066
Опубліковано
2021-11-29
Як цитувати
Кобиш, А. І., Чечет, О. М., Шуляк, С. В., Омельчун, Ю. А., Мягка, К. С., Марченко, Т. В., & Лінійчук, Н. В. (2021). ПРОБЛЕМА ПОШИРЕННЯ ТОКСИКАНТІВ У ТВАРИННИЦТВІ І ДОВКІЛЛІ. Вісник Сумського національного аграрного університету. Серія: Ветеринарна медицина, (3 (54), 17-25. https://doi.org/10.32845/bsnau.vet.2021.3.3
ISSN 
ISSN 
