Соединения свинца и кадмия относят к гепатотоксическим веществам, которые обычно вызывают в организме животных при отравлениях явления печеночной недостаточности, морфологическим субстратом которой служат жировая дистрофия и некроз гепатоцитов (C.R. Elcombe et al., 2005).
В печени при жировой инфильтрации в цитоплазме гепатоцитов сначала появляются отдельные мелкие капли жира, которые по мере накопления перемещаются к центру и сливаются в более крупные капли (крупнокапельное ожирение) и, наконец, в одну большую каплю жира, последняя оттесняет ядро и атрофирующую цитоплазму к периферии клетки, придавая ей перстневидную форму, свойственную клеткам жировой ткани (L. Schneitzer et al., 2006).
При очаговой жировой декомпозиции в печени с распадом ядер возникают участки жирового некроза. В этих случаях вокруг таких очагов развиваются резорбтивные ожирения лейкоцитов и макрофагов соединительной ткани, из которых в процессе фагоцитоза жира образуются липофаги и зернистые шары. Клетки, фагоцитирующие холестерин, приобретают пластинчатую форму (M. Schumacher et al., 2006).
Внешний вид печени при жировой дистрофии существенно изменяется. Жировая инфильтрация перилобулярного типа в сочетании с острой застойной гиперемией придаёт ей мускатный рисунок (G. Lochitch, 2007).
При выраженной жировой дистрофии печень увеличена, желто-коричневого цвета, сальная, дряблая, рисунок долей сглажен (K. Kostial et al., 2007).
При накоплении свинца и кадмия в почках образуются дистрофические изменения, которые могут протекать по типу зернистой и жировой дистрофии (S. P. Andreoli, 2007).
При белковом некрозе процесс локализуется чаще всего в эпителии извитых канальцев и боуменовой капсулы, петлях Генле и прямых канальцах (A. Kesseler et al., 2007).
В качестве основных изменений в канальцах выступают тяжелое зернистое и геалиново-капельное перерождения эпителия. Кроме того, в эпителии канальцев как коркового, так и мозгового слоя контрастно выступает вакуольно-водяночная или гидропическая дистрофия (J. Martel et al., 2008).
Макроскопически почки увеличены, капсула обычно легко снимается, с поверхности светло-серого цвета, консистенция размягчена, граница между корковым и мозговым слоями стерта (D. H. Petering, 2002).
Липоидный нефроз характерен отложением жира в виде капель в протоплазме почечного эпителия, что затем приводит к атрофии ядра и цитоплазмы, гибели активной паренхимы (B.A. Fowler, 2002).
При тяжелых интоксикациях животных липоидный нефроз приводит к увеличению размера почек, утолщается корковый слой (I. Ambrsi et al., 2000).
2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
Экспериментальные исследования проводились в Московском государственном университете прикладной биотехнологии на кафедре незаразных болезней, в лаборатории токсикологии.
Для изучения биологической безопасности мяса цыплят-бройлеров с повышенным содержанием свинца и кадмия были сформированы 3 группы лабораторных крыс в каждой по 10 животных. В рацион крыс в течение двух недель включали мясо цыплят бройлеров, содержащее кадмий и свинец в количестве, превышающем МДУ. Таким образом, крысы получали:
1 группа – контроль;
2 группа – мясо цыплят бройлеров, содержащее соединения свинца в количестве , превышающее МДУ в 1,3 раза.
3 группа – мясо цыплят бройлеров, содержащее соединения кадмия в количестве, превышающее МДУ в 1,2 раза.
В конце эксперимента лабораторные животные были забиты (путем декапитации) и отобраны пробы крови для биохимических исследований и органов для гистологических исследований.
Статистическая обработка полученных результатов проводилась на персональном компьютере с использованием прикладных программ Microsoft Excel и Statgraphics.
Полученный цифровой материал приведён в соответствие с "Международной системой физических величин" (ГОСТ 8471-81).
2.1 Токсикологические методы исследования
Для проведения анализов нами был выбран полярографический метод исследования. Данный метод в течение нескольких десятков лет находит широкое применение в различных лабораториях для определения соединений металлов в пищевых продуктах, в том числе и в аналитической токсикологии. Это объясняется тем, что для проведения анализа требуется значительное количество разбавленного раствора вещества. Данный метод в 1986 г. определен ГОСТ (26932-86 и 26933-86) как основной и является теперь единым для исследования пищевых продуктов и других биоматериалов на наличие в них соединений тяжелых металлов. Исследование органов и тканей на общее содержание свинца и кадмия проводили на полярографе ПЛС-1.
Анализы и исследования, проводимые с помощью полярографа, основаны на регистрации и последующей расшифровке полярограмм (вольт-амперных кривых), представляющих собой зависимость тока, проходящего через электролитическую ячейку от потенциала ртутно-капельного электрода.
Для обеспечения снятия полярограмм в удобном виде для последующей обработки в полярографе имеется возможность выбора различной степени демпфицирования. Запись полярограмм проводили на лабораторном компенсационном двухкоординатном самопишущем приборе. Электролитическая ячейка с раствором, в которой содержится способное восстанавливаться или окисляться на рабочем электроде анализируемое вещество, является нелинейным сопротивлением. Вольтамперная характеристика такой ячейки представляет собой характерную кривую, имеющую форму волны, которую называют полярограммой или полярографической волной.
Данный метод выгодно отличается от других способов анализа, поскольку он позволяет определить несколько токсикоэлементов в одной подготовленной пробе.
Метод определения кадмия и свинца основан на сухой минерализации (озолении) пробы с использованием в качестве вспомогательного средства азотной кислоты и количественном определении кадмия и свинца полярографированием в режиме переменного тока. Основной раствор кадмия готовили путем помещения 1 г. металлического кадмия в коническую колбу на 250 мл и растворяли при нагревании на электроплитке в 25 см разбавленной 1:1 азотной кислоты. Раствор выпаривали на электроплитке со слабым нагревом до объема 3 см3, приливали 15 мл хлористоводородной (соляной) кислоты плотностью 1,19г/см3 и вновь выпаривали до того же объема. Выпаривание повторяли еще два раза, добавляя 50 мл хлористоводородной кислоты. После охлаждения добавляли 50 мл хлористоводородной кислоты, количественно переносили раствор в мерную колбу на 1000 мл и доводили бидистилированной водой до метки. Раствор хранят не более 1 года. Концентрация кадмия в основном растворе равна 1мг/см3.
Стандартные растворы необходимой концентрации готовили последовательным разбавлением в 10, 100, и 1000 раз основного раствора кадмия хлористоводородной кислотой (0,1 мол/дм3).
Для приготовления основного раствора свинца использовали свинца нитрат, перекристаллзованый и высушенный при 104 °С до постоянной массы 1,599 г высушенной соли растворяли в небольшом количестве бидистиллированной воды и количественно переносили в мерную колбу вместимостью 1000 мл. В колбу добавляли 5см3 азотной кислоты плотностью 1,4 г/см3 и доводили объем до метки бидистиллированной водой. Раствор хранят не более 1 года. Концентрация свинца в основном растворе равна 1мг/см3 .
Стандартные растворы необходимой концентрации готовили последовательным разбавлением в 10, 100 и 1000 раз основного раствора свинца хлористоводородной кислотой (0,1 мол/дм3). В ходе исследований проверяли каждую новую партию реактивов.
Контрольные растворы готовили, используя все реактивы и растворы, аналогично приготовлению испытуемого раствора. Если контрольный раствор содержит измеримое количество кадмия или свинца, его готовят при каждой серии измерении.
Для подготовки капилляра электрода, последний помещают в стакан хлористоводородной кислоты (мол/дм3) и проводят сначала накопление в течении 60 с, затем растворение при максимальной скорости развертки (10,0—
10,5 в/с). Процедуру электрохимической очистки повторяют еще 2 раза. Ячейку многократно промывают бидистилированной водой.
Приготовление испытуемого раствора проводили растворением золы, полученной при минерализации в тигле при нагревании на электроплитке с 5 мл разбавленной (1:1) хлористоводородной кислоты. В последующем раствор выпаривали до объема около 1мл, а затем досуха в водяной бане. Осадок растворяли в 15 мл раствора хлористоводородной кислоты. В последующем раствор выпаривали до объема около 1 мл, а затем досуха на водяной бане. Осадок растворяли в 15 мл раствора хлористоводородной кислоты (0,1 моль/дм3) и количественно переносили в стакан электролизера, смывая тигель 5 мл той же кислоты. Для минерализации (озоления) продукты помещали на электроплитку ипроводили обугливание до прекращения выделения дыма, затем тигельпомещали в электропечь при температуре 250°С .
Минерализацию проб проводили постепенно, повышая температуру электропечи на 50°С через каждые 30 мин, и доводя ее до 400°С продолжая минерализацию в этих условиях до получения серой золы.
После изъятия тигля с золой из электропечи последний охлаждали до комнатной температуры, и серую золу смачивали 0,5-1,0 см3 раствора азотной кислоты. Затем кислоту досуха выпаривали на электроплитке со слабым нагревом и снова помещали тигель с пробой в электропечь при температуре 250°С, постепенно доводя температуру до 450°С, и выдерживали 1 час. Минерализация считается законченной, когда зола станет белого или слегка окрашенного цвета, без обугленных частиц.
При наличии обугленных частиц повторяют обработку золы раствором азотной кислоты.
Лабораторную стеклянную посуду промывали хромовой смесью, водой, азотной кислотой, дважды бидистилированной водой и высушивали. Затем промывали раствором дитизона 0,01 г/дм³ и хлороформом и высушивали на воздухе в вытяжном шкафу.