Растения, накапливающие нитраты
Нитраты — соли азотной кислоты, известны под общим названием селитры, широко используются в сельскохозяйственном производстве. Интенсификация сельскохозяйственного производства, в частности кормопроизводство, непосредственно связана с внесением в почву повышенных количеств азотных удобрений. Это дает возможность получить высокий урожай кормовых и других культур. К азотистым удобрениям относят: нитратные (натриевая, кальциевая, калийная селитры), аммиачные (аммиак жидкий, аммиачная вода, аммоний хлористый, аммоний сернокислый), аммиачно-нитратные (аммиачная селитра, аммиачно-известковая селитра, сернокислый нитрат аммония), амидные (ционамид кальция, карбамид) и комбинированные (аммофос, аммофоска, нитроаммофоска). Определены оптимальные дозы для внесения в почву азотных удобрений: 100-120 кг/га под овощи и картофель, 140 кг/га под посевы пшеницы, ржи, ячменя, 120 кг/га под посевы культурных трав.
Аммиачные и амидные удобрения первоначально подвергаются нитрификации под воздействием нитрифицирующих бактерий и превращаются в доступную для роста растений форму — нитратов. Нитраты хорошо растворимы в воде, они быстро всасываются корневой системой растений и под влиянием ферментов нитратредуктазы и других восстанавливается до аммиака, который используется для синтеза аминокислот, входящих в состав растительного белка (протеина). При скармливании растительных кормов животным под влиянием гидролитических ферментов происходит окислительное дезаминирование растительного белка с образованием кетакислот и аммиака, участвующих в синтезе аминокислот необходимых для синтеза животного белка.
При внесении больших количеств азотных удобрений в растениях увеличивается содержание влаги, снижается количество сухого вещества, уменьшается содержание легкоферментируемых углеводов и значительно возрастает общий уровень протеина, в котором резко увеличивается количество небелковых азотистых соединений- нитратов и нитритов. Сахаро-протеиновое отношение в зеленых кормах снижается до 0,2-0,4 при норме 0,8-1,2, что является неблагоприятным для усвоения питательных веществ животными.
Установлено, что различные растения накапливают неодинаковое количество нитратов. Наиболее сильными накопителями нитратов из культурных растений являются: клевер (различные виды)- Trifolium, кукуруза — Zea majs, люцерна (разные виды) — Medicago, горох посевной — Pisum sctivum, капуста кормовая — Brassia oleracea, рапс — Brassia napus, свекла обыкновенная- Beta vulgaris, турнепс — Brassia rappa, картофель — Solanum tuberosum, арбуз — Citrullus vulgaris, дыня — Cucumis melo, кабачки (ботва) — Cucurbita pepo, овес посевной — Avena satira, просо посевное — Ranicum miliacetum, пшеница — Triticum, рожь посевная — Secale cornutum, подсолнечник однолетний — Helianthus annuus и др. Из дикорастущих растений: крапива двудомная — Urtica dioica, донники — Melilotus, лебеда (разные виды) — Atriplex, молочай (разные виды)- Euphorbia (рис.47), звездчатка злачная — Stellaria graminea, марь — Chenapodium, паслен- Solanum, якорцы — Tribula terestris, щавель большой — Rumex acetosa и др.
В большинстве отмеченных растений на 1 кг массы продукта может накопиться до 15 г нитратов. Накопление небелковых соединений азота зависит от уровня и кратности внесения азотных удобрений. Кроме этого повышенному накоплению нитратов в растениях способствуют: несбалансированное внесение азотных, фосфорных и калийных удобрений (необходимо, чтобы в почве на 1 кг азота было 960 г фосфора и 1100 г калия), недостаток в почве макро- и микроэлементов (марганца, магния, меди, железа и др.), плохие климатические условия вегетации (длительная засуха, низкие температуры при пасмурной погоде, заморозки и др.), обработка кормовых растений гербицидами из группы 2,4Д, внесение в почву органических удобрений (особенно жидкого свиного навоза и куриного помета).
Опасность азотных удобрений при внесении их в почву в повышенных количествах обуславливаются еще и накоплением в растениях нитрозоаминов (N-нитрозодиэтиламин и др.), которые обладают высоким гонадотоксическим, эмбриотоксическим, терратогенным и канцерогенным действием, что очень опасно для животных и человека. Нитраты считаются малотоксичными соединениями для животных, а продукты их восстановления — соли азотистой кислоты, токсичнее примерно в 10 раз. Нитратов в свежих растениях и кормах очень мало, но при определенных условиях их содержание в кормах резко возрастает. К таким условиям относят: запаривание или варку кормов (особенно корнеплодов при последующем медленном остывании): самосогревание зеленой массы при хранении навалом; неоднократное замерзание и оттаивание кормов; порча (плесневение, гниение) корнеклубнеплодов; сдабривание кормов молочнокислыми продуктами; влияние редуцирующих веществ (цинка, железа); при хранении запаренных кормов в определенных емкостях и др.
Процесс превращения нитратов в нитриты в растительных кормах обусловлен воздействием деинтрифицирующих бактерий, ферментов (редуктаз) самих растений тепловым воздействием, редукцированными веществами и другими факторами.
Восстановление нитратов в нитриты в организме животных происходит в желудке и кишечнике. Этот процесс усугубляется при нарушении пищеварения, при различной патологии (гипотония, атония) желудочно-кишечного тракта.
Токсикологическое значение. Токсичность кормов, воды с высоким содержанием нитратов и нитритов зависит от многих факторов: дозы, физиологического состояния организма, сбалансированности рациона. Жвачные животные несколько меньше чувствительны к нитратам, так как часть их восстанавливается до аммиака, а свиньи, кролики и птица менее чувствительны к нитратам, так как они в желудке частично всасываются и выделяются из организма в неизмененном виде. С учетом факторов, влияющих на токсичность нитратов и нитритов ниже приводятся примерные летальные дозы их для различных видов животных .
Ориентировочные летальные дозы нитратов и нитритов
При остром токсикозе нитриты окисляют 2-х валентное железо гемоглобина крови в 3-х валентное, т.е. переводят гемоглобин в метгемоглобин, который не способен переносить кислород и при этом развивается гипоксия тканей (в первую очередь мозга, сердца, беременной матки и т.д.). В норме в крови животных содержится 1-2% метгемоглобина, 30-40% метгемоглобина вызывают интоксикацию, проявляющуюся клинически, а 60-70% метгемоглобина вызывают удушие, вследствие паралича дыхательного центра. Нитриты блокируют и другие железосодержащие ферменты: миоглобин и цитохромоксидазу. Блокада цитохромоксидазы обуславливает торможение транспорта электронов в дыхательной цепи цитохромов и еще больше усугубляет асфиксию. Нитриты являясь антиспазматическими ядами расширяют сосуды, угнетают сосудодвигательный центр, понижают кровяное давление, что приводит к угнетению сердечной деятельности.
Аммиак, которого образуется также много, в начале возбуждает ЦНС, а затем перевозбуждает, что может привести к парезам и параличам.
При хронической интоксикации, которая развивается при длительном поступлении в организм животных нитратов в дозах превышающих 0,3 г/кг, наступает гемическая и цитотоксическая гипоксия, нарушается пищеварение, окисляются каратиноиды. Это приводит к нарушению витаминного обмена ( авитаминозы), минерального обмена (гипомагниемия, гипофосфоремия, гипокальциемия) и других видов обмена веществ. Результатом такого действия является снижение продуктивности животных (молочности, прироста массы, яйценоскости), нарушение воспроизводительной функции самцов и самок, рождению нежизнеспособного молодняка, снижению уровня общей резистентности и иммунной реактивности. Кроме этого, может проявляться эмбриотоксичность и тератогенность.
Клинические признаки. Отравление нитратами может протекать в сверхострой, острой и хронической формах. Сверхострая форма чаще наблюдается у молодняка, получившего токсические дозы нитратов и нитритов. Отмечается беспокойство, саливация, рвотные движения, тимпания, затрудненное дыхание, учащение пульса и его аритмия, жажда, нарушение координации движений, тремор, судороги конечностей, коматозное состояние, гипоксия и асфиксия.
При остром течении заметные клинические признаки появляются через 2,5-3 часа. В начале отмечается кратковременное возбуждение, испуг, затем — угнетение, отсутствие аппетита, обильные истечения из ротовой и носовой полостей, жажда, усиление диуреза, учащение пульса (до 120-130 ударов в минуту) и дыхания (до 80 в минуту). Постепенно развивается атоксия, могут появляться судороги. Животные падают и не могут подняться. Видимые слизистые оболочки приобретают синевато-коричневый цвет. С течением времени появляются парезы, параличи и наступает смерть.
Хроническое отравление характеризуется исхуданием животных, общей слабостью, снижением продуктивности (прироста живой массы, удоя, яйцекладки). У отдельных животных отмечается учащение диуреза, гематурия, поносы чередующиеся с запорами. Появляются аборты, мертворожденности, уродства. Рождаемый молодняк в первые дни заболевает токсической формой диспепсии и вскоре погибает после рождения. Отмечается массовое задержание последов у коров (до 90%), эндометриты и удлинение сервис периода до 120-150 дней. У быков на племстанциях развивается некроспермия и резко снижается оплодотворяющая способность спермы.
Патологоанатомические изменения. На вскрытии отмечают темно-коричневое окрашивание крови, она плохо сворачивается, гиперемия и отек легких, расширение правых сердечных полостей, кровоизлияние на сердце и слизистых оболочках дыхательной системы, катарально-геморрагический гастроэнтерит, на слизистых преджелудков очаговые некрозы, содержимое имеет резкий запах аммиака, катаральный цистит, зернистая дистрофия печени, почек, миокарда. При хроническом течении истощение, инфильтраты в подкожной клетчатке.
Диагностика. Диагноз ставиться комплексно. Учитывают данные анамнеза, оценки хозяйственной ситуации, клинические симптомы, патологоанатомические исследования крови на содержание метгемоглобина, патматериала, кормов и воды — на содержание нитратов и нитритов. Для количественного определения нитратов и нитртитов лучше отбирать свежие пробы содержимого желудка или тонкого кишечника, у жвачных — рубца или сычуга. Патматериал исследуют быстро (в течение нескольких часов). Среднее содержание нитратов в ж.к.т., в органах и крови в норме от следов до 50-150 мг/кг, нитритов — до 8 мг/кг (в моче в 2 раза выше). При отравлении в патматериале нитратов -300 мг/кг, моче -400 мг/л, нитритов в патматериале — 50 мг/кг, в моче — 100 мг/л. В случаях невозможности быстрого исследования патматериала его замораживают.
Лечение и профилактика. Внутрь задают 10% раствор сахара с добавлением 1% уксусной кислоты: крупным животным — до 3 л, молодняку и мелкому рогатому скоту — до 1 л. Внутривенно вводят 5% раствор аскорбиновой кислоты из расчета 0,1 мл/кг ж.м. Можно вводить внутривенно 40% раствор глюкозы с добавлением 1% аскорбиновой кислоты (0,1 мл/кг), метиленовую синь (1% раствор 0,5-1 мл/кг), хромосмон (1 мл/кг), натрия тиосульфат (20% раствор КРС-100 мл, телятам — 30 мл, свиньям — до 20 мл). Для предупреждения развития атонии внутрь вводят натрия или магния сульфат. Возбуждающие дыхание (цититон, лобелин), улучшающие сердечную деятельность (кордиамин, коразол). При хроническом течении болезни внутрь задают до 50 г магния сульфата с минеральными добавками, внутримышечно — витамин А — 1-1,2 ИЕ/кг, тетровит, тривитамин и другие средства.
С целью профилактики необходимо: не допускать контакта животных с азотными удобрениями, строго соблюдать нормы внесения азотных удобрений под кормовые культуры, регулярно контролировать уровень нитратов и нитритов в кормах, практиковать биопробу подозрительных кормов (зеленой массы, концентратов, корнеплодов на нескольких менее ценных животных), не допускать использования воды с содержанием нитритов 1 мг/л и 45 мг/л нитратов. Суточная доза нитратов в рационе и воде не должна превышать для КРС 0,2 г/кг, лошадей и овец — 0,4 г/кг, свиней — 0,6 г/кг, кроликов и кур — 1 г/кг ж.м.(рис.48). Зеленую массу с содержанием нитратов более 0,2% рекомендуют силосовать, смешивая с 40% углеводистых растений или с добавлением измельченных корней с клубеньками бобовых растений (1% от массы корма)
Ветсанэкспертиза продуктов убоя . Убой животных после перенесенного отравления следует проводить через 72 часа после клинического выздоровления.
Мясо вынуждено убитых животных подлежит органолептическому, бактериологическому, биохимическому исследованиям с определением остаточных количеств нитратов и нитритов. Мясо при содержании в нем нитрат-иона до 100 мг/кг и нитрит-иона до 10 мг/кг можно использовать как условно годное. При более высоком содержании нитратов и нитритов мясо реализуется для изготовления вареных колбас, при условии пятикратного разбавления мясом от здоровых животных. Внутренние органы, голова и кровь подлежат утилизации. Молоко от коров и яйца кур перенесших отравление нитратами, можно использовать для пищевых целей при получении их через 72 часа после клинического выздоровления.
Источник