Текст диссертации (Оценка эффективности использования сорбентов, предназначенных для выведения радионуклидов из организма животных), страница 3

Таким образом, эффективность связывания щелочных ионовлежит в ряду химической активности элементов: Na < К < Rb < Cs.Коэффициенты распределения для связывания щелочных ионов с ионамиферроцианида, например, равны 1:10:10:10 для элементов Na, К, Rb, Csсоответственно. Основываясь на этом, AFCF предпочтительнее связывает16ионы цезия с другими щелочными ионами. Поэтому нельзя ожидать выходаионов калия и натрия из организма.

Это было экспериментальноподтверждено при определении физиологических концентраций натрия икалия в тканях животных после долгосрочного применения AFCF [18, 30, 31,34, 35, 88].Особым свойством цезий–ферро(III)цианоферрата(II) (CsFCF), котороеспособствует избирательности связывания цезия, является более низкаяколлоидная растворимость CsFCF по сравнению с NaFCF и KFCF [101].AFCF в воде образует коллоидные растворы из кристаллическихчастиц размером 5–500 мкм в диаметре (в зависимости от способапроизводства) и, следовательно, не может проходить через биологическиемембраны.

При кормлении смешанной пищей, гранулированным кормом,молоком или мукой эти кристаллические частицы хорошо перемешиваются вжелудочно–кишечном тракте, образуют коллоидный раствор и связываютболее 90% свободно доступных ионов цезия. Так как комплекс AFCFустойчив к кислотам и основаниям, к соку желудочно–кишечного тракта и,очевидно, к рубцовым микроорганизмам, он выводится из организма сфекалиями практически в неизмененном виде [101].Эксперименты, проводимые в практических условиях кормлениязагрязненнымрадиоцезиемкормом(сено,трава,гранулы)послечернобыльской катастрофы, показали, что у лактирующих коров, которыеполучали 3 г AFCF (1,5 г утром, 1,5 г вечером) в смешанной пище или впищевых гранулах, помимо радиоактивного рациона, содержание радиоцезиявмолокеуменьшалосьна89–90% по сравнению с животными, получавшими такой же рацион безAFCF. Мясо этих же опытных животных содержало на 78% меньшерадиоцезия, чем мясо у контрольных животных.

У овец уменьшениесодержания радиоцезия в мясе составило 87% по сравнению с животными, неполучавшими AFCF, когда в виде смешанной пищи в дополнение кзагрязненному радиоцезием рациону давали l г AFCF на животное в день. У17телят и свиней уменьшение радиоцезия в мясе составило 90% при введении 2г AFCF на животное в день в смеси с пищей [8, 45, 44].В конце 60–х годов перед учеными остро встал вопрос: можно лииспользовать загрязненное цезием молоко, которое непригодно дляпотребления человеком по стандартам МКРЗ, на корм животным, еслиопределенные цезий–связывающие добавки предотвратят всасывание цезия иобеспечат его выделение с фекалиями [98]. В результате появился рядэкспериментов с цианоферратами железа (III) в качестве Сs–связывающихагентов.Аммоний–ферро(III)цианоферрат (II) (AFCF) или аммоний–ферро(III)–ферроцианид оказался самым эффективным сорбентом.

После ЧернобыляAFCF привлек новое внимание и сейчас официально разрешен в Германиикак кормовая добавка против радиоцезия для сельскохозяйственныхживотных.После катастрофы на Чернобыльской АЭС Германия, Австрия,Швейцария, Англия, Норвегия, Финляндия были сильно загрязненырадиоцезием. В Австрии, в особенности в тех местах, где фермеры кормятсвиней загрязненными цезием кормами, эти проблемы были наиболееострыми, потому что концентрация радиоцезия в свинине превышалаофициально допустимые уровни (185 Бк/кг). Известные положительныеэффекты AFCF вызвали усиленные исследования на домашних животных впрактических условиях содержания и кормления [20, 21].Основываясь на этих фактах и на дополнительных исследованиях сAFCF, помеченным углеродом–14 и железом–59, ученые в Германии далиофициальное разрешение по использованию этого вещества как пищевойдобавки для домашних животных.

Через 6 месяцев Австрия присоединиласьк этому решению после дополнительных испытаний по мутагенности [88].В Норвегии после аварийных выбросов Чернобыльской атомнойстанции в качестве цезийсвязывающих сорбентов в животноводствеиспользовали бентонит и гексацианоферрат аммония (АГЦФ). С летнего18сезона 1986 года в Норвегии в продаже был стандартный концентрат сдобавлением 5% бентонита. Уменьшение содержания радиоцезия в молокепримерно на 50–60% не во всех районах было удовлетворительным.

В 1989году бентонит был заменен АГЦФ (1 г/кг концентрата). В результате в стадаховец, получавших по 0,5 кг концентрата в день, содержание радиоцезия ворганизме уменьшилось на 90–95%. В 1986 году АГЦФ было рекомендованоприменять в форме солевых лизунцов, которые повсеместно использовалисьв пастбищный сезон 1989 года. К концу пастбищного сезона в организмеовец, имевших доступ к лизунцам с АГЦФ, содержание радиоцезиясоставляло всего 25% от количества у референтной группы [87, 101].Результаты,полученныевсезон1988года,показали,чтоиспользование солевых лизунцов с включением АГЦФ можно считатьпростым и эффективным методом снижения накопления радиоцезия ворганизмеживотных.В 1989 году в большинстве загрязненных горных районов обычные солевыелизунцы были заменены на лизунцы с АГЦФ [101].В 1988 году профессором К.

Хове разработаны болюсы, содержащиеАГЦФ, при введении которых в рубец жвачных животных происходитпостепенное высвобождение ингредиента. Болюс состоит из воска пчелиного– 10%, сернокислого бария – 75% и АГЦФ – 15%.В целях изучения возможностей введения гексацианоферратов в видесолевых лизунцов или болюсов были проведены эксперименты для оценкиминимальных эффективных доз АГЦФ на чернохвостых оленях и козах.Оленей весом около 50 кг кормили лишайниками, загрязненнымичернобыльскими выпадениями (8–12 кБк/сутки), и АГЦФ возрастающимидозамиот50мгдо1,5 г/день. Используемый АГЦФ содержал 30% хлорида аммония.Накопление радиоцезия в красных кровяных клетках не наблюдалось привведении АГЦФ в диапазоне от 0,3 до 1,5 г/сутки, а при введении 150 и 5019мг/сутки радиоактивность эритроцитов снижалась по сравнению с контролемсоответственно на 20–40% [101].Молочные козы с удоем 1,5–2,5 л/сутки получали два раза в день силоси концентраты, смоченные водным раствором 134CsCl (1 кБк).

Уконтрольных животных, не получавших АГЦФ, переход радионуклида вмолоко составлял 10–12% от поступившей в организм радиоактивности, адобавление к рациону 30, 60 и 120 мг/кг АГЦФ позволило снизить переходрадиоцезия в молоко до 6,4 и 1,5% соответственно [101].Несмотря на значительную растворимость в желудках жвачныхживотных, эксперименты по оценке дозовой зависимости показали, что дажетакие небольшие дозы АГЦФ, как 100–200 мг/сутки, могут уменьшатьсорбцию радиоцезия на 80% и более.Один из эффективных путей очистки организма свободно пасущихсяживотных – введение ингредиента в солевые лизунцы.

В полевомэксперименте стаду чернохвостых оленей с загрязнением порядка 10 кБк/кгмышечной ткани были даны брикеты хлорида натрия с добавкой 2,5%АГЦФ. После примерно 24-суточного доступа к лизунцам средняярадиоактивность организма взрослых самок уменьшилась на 37%, несмотряна то что они постоянно паслись на пастбищах с загрязнениемрастительности по радиоцезию порядка 20 кБк/сухого вещества. О большихиндивидуальных различиях потребления соли лизунца свидетельствовалонеодинаковое уменьшение радиоактивности – от 0 до 70% [40].В экспериментах на белых беспородных половозрелых крысах,которым внутрижелудочно зондом вводили цезий–137 в количестве 37 и 74Бк/животное, в качестве антидота были испытаны: гексацианоферратжелеза(III)–ферроцин,гексацианоферратмеди,атакжеферроцин,осажденный на комбикорм и древесные опилки.

Препарат вводили в видевзвеси в геле картофельного крахмала в объеме 1 мл вколичестве от 1 до 200мг/животное (из расчета на действующее начало) в разные сроки после20интоксикации радиоцезием. Эффективность исследованных препаратовсравнивали с эффективностью ферроцина.Введениеферроцинавколичестве1–20мг/гол.сразупослеинтоксикации радиоактивным цезием снижало поступление цезия–137 изжелудочно–кишечного тракта в органы и ткани крыс на 72–98% посравнению с контролем. Гексацианоферрат меди, введенный сразу послезатравки крыс цезием–137, обладал эффективностью 89%.

При введенииферроцианида меди через 4,5 ч после затравки эффективность снижалась на80%. Эффективность ферроцина, осажденного на комбикорм и древесныеопилки, при введении препаратов в количестве 1–1,5 мг действующеговещества на животное, была на уровне 0,7–0,9 по сравнению спорошкообразным препаратом. Таким образом, из всех испытываемыхпрепаратовиихформнаибольшейэффективностьюобладаетпорошкообразный ферроцин [47].В настоящее время ферроцианиды широко применяются в техникеочистки загрязненных радиоцезием вод, для аналитических целей и контролязагрязненности морей и океанов в местах захоронения отходов атомнойпромышленности. Для этих целей большое распространение получилиферроцианиды,осажденныенацеллюлозныхподложках,делигнилизированной древесной муке, опилках с целью увеличения ихсорбционной поверхности и повышения скорости сорбции. Для медицинскихцелей Фармкомитетом МЗ СССР в 1978 году разрешен препарат ферроцин(калий ферроцианид) как противоядие при интоксикации радиоактивнымцезием [46].Установленыбольшиеразличиямеждупрофилактическимприменением ферроцина, когда препарат поступает в пищеварительныйтракт животных вместе с загрязненным цезием кормом.

В этих условияхобеспечивается практически 100% удаление из организма цезия–137. Вусловиях (лечебного) использования ферроцина для выведения уже21депонированного в организме цезия препарат сорбирует только небольшуюдолю (3–4%) цезия [9].Для существенного снижения (в 70–100 и более раз) накоплениярадиоцезия в организме жвачных животных не требуется обработка всегосуточного рациона.

Достаточно 1 раз в день с комбикормом дать животнымнеобходимое количество ферроцина (2–4 г), чтобы в дальнейшем в течениесуток животные питались загрязненными кормами (свободный выпас назагрязненных пастбищах) [9].В опытах на овцах, которым в течение месяца скармливали сено,заготовленноевВетковскомрайонеГомельскойобласти(1988),концентрация радиоцезия составляла 88,8 кБк/кг, изучали эффективностьферроцинавдозе6 г/животное в смеси с комбикормом или нанесенного в виде воднойсуспензии на сено (групповой способ дачи препарата).

Установлено, чтоприменение препарата в диапазоне от 1 до 6 г/животное эффект практическиодинаков – снижение перехода радиоцезия из рациона в органы и тканиболее чем на 2 порядка по сравнению с контролем. Таким образом, дляпрактического применения рекомендована доза ферроцина для овец, равная 2г/животное при групповом кормлении. Ежедневное поступление с кормомферроцина не оказывало влияния на общее состояние и клинико–гематологические показатели овец (поедание корма, температура тела,количество лейкоцитов, эритроцитов и гемоглобина в венозной крови). Привскрытии животных не были выявлены случаи гистоморфологическихизменений жизненно важных внутренних органов, а также стенокпреджелудков сычуга и кишечника.