Текст диссертации (Оценка эффективности использования сорбентов, предназначенных для выведения радионуклидов из организма животных), страница 2

Всеисследуемые препараты снижают дозовую нагрузку при внутреннемоблучении цезием-137 в 2 раза.Практическая значимость работы.Результаты работы внедрены в научно-исследовательской работе иучебном процессе кафедры радиобиологии, вирусологии ФГБОУ ВОМГАВМиБ – МВА им. К.И. Скрябина.Методология и методы диссертационного исследованияМетодологической основой исследования послужили традиционныеподходы, теоретические и экспериментальные наработки к изучениюэффективности использования радиосорбционных препаратов для выведениярадионуклидов из организма животных и системного анализа полученныхрезультатов.Методологияисследованияопределилацелесообразностьиспользования комплексного подхода, включающего дозиметрические,радиоспектрометрические,биологическиеиматематическиеметодыисследования.9Апробация работы1.Международная конференция, посвященная 95-летию ФГБОУ ВПОМГАВМиБ имени К.И.

Скрябина. Участие с докладом «Оценкаэффективности выведения радиоцезия из организма адсорбирующимипрепаратами природного происхождения». Ноябрь 20142.Участие в проведении НИР и написании Отчета по гранту отМинобрнауки в соответствии с Соглашением № 14.616.21.0034 напроведение работ по гранту от Минобрнауки Российской Федерациипо теме «Мониторинг инфекционных болезней животных в регионахмира, пути предотвращения их распространения и ликвидации вусловиях экологического неблагополучия» в рамках сотрудничества снаучно-исследовательскими организациями и университетами странчленов ЕС».3.Международный Российско- Германский форум «Биоэкономика ибиомедицина»Russian-GermanForum“BIOECONOMYANDBIOMEDICINE” 17 ноября 2015г.

Пущино. Участие с докладом«Использование сорбентов для снижения дозовой нагрузки укрупнорогатого скота при внутреннем облучении цезием-137 истронцием-90 в условиях радиационного загрязнения окружающейсреды».ПубликацииПо материалам диссертации опубликовано 1 отчет НИР по результатамгранта, 6 печатных работ, – в изданиях, рекомендуемых ВАК РФ.Объем и структура диссертации.Диссертация изложена на 134 страницах, включает 30 таблиц, 65 рисунков,библиографию из 117 наименований, в том числе31 иностранных.Диссертация состоит из введения, трех глав, обсуждения результатов,10заключения,сведенийопрактическомиспользованииполученныхрезультатов, рекомендаций по использованию научных выводов, спискалитературы, приложений.111.ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ1.1.

Использование сорбционных препаратов для выведениярадионуклидов из организма животныхПосле Чернобыльской катастрофы на загрязнённых радиоактивнымивеществами территориях стал вопрос ведения животноводства и получениябезопасной продукции, так как РВ по пищевым цепочкам попадали впродукты питания [13, 24, 42, 60, 68, 70, 71, 73, 85, 94]. Находясь натерриториях, подвергшихся глобальному радиоактивному загрязнению, непредставлялось возможным обеспечить сельскохозяйственных животныхэкологически чистой кормовой базой [41, 67, 72, 74].

Исходя из сложившейсяситуации, назрела необходимость проведения мероприятий, направленных наснижение поступления и выведения из организма животных радиоактивныхизотопов [81, 83, 84, 87, 108].Сорбентыискусственные)подразделяютипопоспектрупроисхождениюдействия(природные(селективные,испособныеизбирательно связывать определенные радионуклиды, и широкого спектрадействия, связывающие сразу несколько радионуклидов) [1, 25, 27].К природным сорбентам относят обыкновенную глину, цеолиты,бентонит,хумолит,ферроцианидныевермикулитпрепараты.идр.КПромежуточнуюискусственнымгруппуотносятпредставляютсорбенты, выделенные и сконцентрированные из природных источников.Это, прежде всего, производные альгиновой кислоты, получаемые изморских водорослей, а также пектины, получаемые из растительных, богатыхэтими веществами продуктов (яблоки, некоторые виды водорослей и др.), ихитозан, получаемый из панцирей краба и др.

Благодаря миграциирадионуклидов в почве и их распаду внешний радиационный фон спустя 26лет после аварии на ЧАЭС значительно снизился.Следует отметить, что у жвачных сорбенты органической природы, какправило, неэффективны из–за разрушения их микрофлорой рубца.12Цеолиты представляют собой трехмерные кристаллы алюмосиликатов.В природе наиболее распространены шесть видов цеолитов: клиноптилолит,морденит, филлопсит, шабазид, гайландид, эригист [8].

Цеолиты используютв животноводстве и птицеводстве в качестве кормовых добавок с цельюулучшения усвояемости питательных веществ и увеличения среднесуточныхприростов живоймассы.Цеолитыспособнысвязыватьвредные итоксические вещества из корма и образующиеся в процессе пищеварения.Оказалось, что цеолиты способны прочно связывать в желудочно–кишечномтракте радиоактивный цезий, а также ионы свинца и некоторых другихтяжелых металлов, препятствуя их всасыванию [106]. Суточная дозацеолитов составляет 100–300 г в виде мелкодисперсной формы в смеси скомбикормом.Цеолиты (клиноптилоллиты) в этой дозе способныдостоверно снижать содержание радиоактивного цезия в молоке и мышечнойткани коров на 30%. Избирательная способность к ионам цезия выше дажепри большой концентрации ионов натрия и больше, чем ряд природных иискусственных цеолитов [8, 89]. Добавление 300 г/день в рацион коровклиноптилоллита уменьшало переход радиоцезия в молоко коров в 1,5 раза.Увеличение дозы препарата приводило к снижению положительногоэффекта, а при дозах более 500 г/сут наблюдается замедление скоростивыведения радиоактивного цезия.

Более эффективно цеолиты снижалисодержание ионов свинца в молоке.Модернит в экспериментах на козах 5–10 г/сут более чем в 2 разаувеличивал скорость выведения радиоактивного цезия с мочой. На овцахэтот эффект оказался слабее [96].Бентонит (глинистый минерал) активно использовали в Германии иАвстрии после выпадения там радиоактивных осадков. При даче 200–500г/гол. в сутки на 50% снижалось содержание радиоактивного цезия в молокеи мышечной ткани коров. Однако при длительном применении бентонитотрицательно влияет на баланс кальция, магния и фосфора в организмеживотных.

У коз длительное применение бентонита вызывало увеличение13концентрации железа в печени и почках и снижение уровня цинка и меди ворганизме [90, 95, 114].Данные, свидетельствуют о невозможности уменьшения содержаниярадиоцезия в молоке более чем на 50%, дальнейшее увеличение ежедневногоприёмабентонитазатруднительно,т.к.выше500 г/сут на корову не будут поедаться [35].Хорошозарекомендовалсебяхумолит,представляющийсмесьприродных сорбентов – клиноптилоллита, модернита, глинистого материалаи гуматов (производится в Венгрии). Эффективность препарата хумолитаопределялась по концентрации цезия–137 в молоке коров, получавшихразные дозы хумолита [34, 44, 45].

При применении хумолита коровам вдозе 100 г/гол. в сутки достоверное снижение концентрации цезия–137 вмолоке отмечалось на 18, 20, 23, 31, 35 и 39–е сутки опыта. Кратностьснижения содержания цезия–137 составила: 2,2; 1,54; 2,1; 3,2; 1,8 и 2,67 разасоответственно по сравнению с контролемИспользование хумолита в рационе дойных коров в качестве кормовойдобавки в количестве 600; 700 и 800 г/гол.

в сутки не оказывалосущественного влияния на снижение уровня цезия–137 в молоке. Приприменении препарата в количестве 600 г/гол. в сутки концентрация цезия–137 в молоке достоверно понижалась только на 10 и 31–е сутки, а при 700г/гол. в сутки – на 23 и 35–й день, при 800 г/гол. – на 23 и 31–е суткиэксперимента. Кратность снижения концентрации цезия–137 в молоке коров,получавших хумолит в количестве 600 г/гол. в сутки, составила в среднем0,95+0,09; в дозе 700 г/гол. – 1,05±0,14; в дозе 800 г/гол. – 1,34+0,16.Применение хумолита коровам в количестве 300–500 г/гол. в сутки вусловиях пастбищного содержания и с уровнем загрязнения рациона цезием–137 до 3,14 кБк/сут не дали заметного снижения концентрации цезия–137 вмолоке коров.

Применение хумолита в количестве 300 и 500 г/гол.лактирующим коровам в условиях пастбищного содержания с уровнем14загрязнения рациона цезием–137 до 3,14 кБк/сут позволило снизитьконцентрацию цезия–137 в молоке только в 1,2 и 1,3 раза.Наибольшая эффективность снижения концентрации цезия–137 вмолоке коров достигается применением хумолита в количестве 500 г/гол. всутки, при котором кратность снижения составила от 2 до 4 раз.Использование препарата в количестве 100 и 300 г/гол. в сутки позволилоснизить содержание цезия–137 в молоке от 1,5 до 3,0 раза, по сравнению сконтролем,присодержанииживотныхназагрязненныхрационах.Увеличение хумолита от 600 до 800 г/гол.

в сутки не способствовалодальнейшему снижению концентрации цезия–137 в молоке лактирующихкоров. Доза хумолита 500 г/гол. в сутки является оптимальной, в желудочно–кишечном тракте коров достигается равновесие между распределениемхумолита и радиоцезием.Наиболееэффективныммеханизмомуменьшениявсасываниярадионуклидов в желудочно–кишечном тракте животных является ионно–обменная сорбция. В качестве сорбентов для снижения резорбциирадиоактивного цезия зарекомендовали себя гексацианоферраты. Длительноенахождение корма (22–24 часа) в желудке животных и пережевывание егообеспечивают длительный контакт введенного ферроцина со всей массойсъеденного корма в течение суток. Связанный цезий, не всасываясь,проходит транзитом через желудочно–кишечный тракт и выводится с калом[97].В 60–е годы лабораторные эксперименты на крысах показали, чтоферроцианид железа (III) Fe4[Fe(CN)6]3 эффективно уменьшает поглощениерадиоцезия в ЖКТ и увеличивает выделение его с экскрементами [93, 714].Положительные результаты по уменьшению уровней радиоцезия в организмеподтверждены экспериментами с ферроцианидом железа (III) на собаках ичеловеке [111, 112].Однако Мюллер и позже Селецкая и др.

смогли доказать на крысах, чтоколлоидно–растворимая берлинская лазурь, KFe[Fe(CN)6] (соль Нигровича)15превосходит берлинскую лазурь, Fe4[Fe(CN)6]3, по поглощению радиоцезияв желудочно–кишечном тракте. До этого стало известно, что Гавличек ужеуспешно применял коллоидную берлинскую лазурь, KFe[Fe(CN)6], на крысахи козах [105, 844]. После того как было установлено, что аммоний–железо–гексоцианоферрат, NH4Fe[Fe(CN)6] (AFCF), наиболее успешно удаляетрадиоцезий с фекалиями, эксперименты на лактирующих коровах далихорошие результаты в отношении снижения концентраций радиоцезия вмолоке и мясе [10, 102].

С этого времени рекомендовали использовать AFCFв качестве пищевой добавки для уменьшения радиоцезия в продуктахживотноводства, когда это необходимо. Небольшие количества этоговещества очень эффективно связывают радиоцезий как in vitro, так и in vivo[88, 101].Современная промышленность производит AFCF, содержащий NH4C1,что необходимо принимать во внимание при расчете дозы. Способ егоприменениязависитотфизико–химическихсвойств.Общаякристаллографическая схема цианоферрата железа представляет собойкубическую решетку с атомами Fe (II) и Fe (III), находящимся по угламкристаллической решетки. Ионы CN образуют активные края, и каждыйвторой маленький кубик содержит в центре положительный зарядодновалентных катионов для компенсации дефицита положительного зарядаот Fe++(II) по отношению к циан-иону (CN). В случае использования AFCFэтим ионом является NH4, который может заменяться катионом цезия [30,31, 34, 35].Известно, что связывание щелочных металлов в этих комплексахувеличивается с радиусом связи иона (Na=0,97A, K=1,33A, Rb=1,44A,Cs=1,65A).