Закономерности детоксикации антропогенных загрязнителей (тяжелых металлов) в системе почва - растение - животное - продукт питания человека

• Автор: Бокова, Татьяна Ивановна
• Шифр специальности: 03.00.16
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Новосибирск
• Количество страниц: 345 с. : ил.

1. ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ВОЗМОЖНОСТИ ДЕТОКСИКАЦИИ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ В СИСТЕМЕ ПОЧВА РАСТЕНИЕ ЖИВОТНОЕ ПРОДУКТ ПИТАНИЯ ЧЕЛОВЕКА ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ.
1.1. Агротехнические и агрохимические мероприятия по ограничению миграции ТМ из почвы в растения

1.2. Способы снижения аккумуляции ТМ в организме животных

1.3. Пути уменьшения содержания ТМ в продуктах питания

1.3.1. Влияние технологии приготовления пищи на изменение содержания ТМ в продуктах питания
1.3.2. Пищевые добавки, способствующие уменьшению аккумуляции ТМ в организме человека

1.4. Анализ литературного обзора.

2. ОРГАНИЗАЦИЯ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ

2.1. Материал и методика экспериментальных работ в звене системы почварастение

2.1.1. Методика полевых опытов.

2.1.2. Методы аналитических исследований.

2.2. Материал и методика исследований в подсистеме растение кормживотное
2.2.1. Методика физиологических опытов на птице
2.2.2. Методы аналитических и биохимических исследований
2.3. Методика научных исследований, проводимых в подсистеме животное продукт питания
2.3.1. Постановка экспериментов
2.3.2. Методы аналитических и биохимических исследований.
2.4. Методы статистической обработки экспериментальных данных.
3. ИЗУЧЕНИЕ ПРОЦЕССА ДЕТОКСИКАЦИИ ТМ В ПОДСИС. ТЕМЕ ПОЧВА РАСТЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ.
3.1. Влияние доз свинца, кадмия и детоксиканта на величину урожая и развитие растений
3.2. Влияние доз свинца, кадмия и детоксиканта на концентра
цию тяжелых металлов в опытных культурах
3.3. Влияние доз свинца, кадмия и детоксиканта на концентрацию подвижных форм ТМ в почвах.
4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ОБОСНОВАНИЕ ПРОЦЕССА ДЕТОКСИКАЦИИ ТМ В ПОДСИСТЕМЕ РАСТЕНИЕ КОРМ ЖИВОТНОЕ ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ ОПЫТЫ НА ПТИЦЕ.
4.1. Влияние различных детоксикантов на аккумуляцию свинца
в организме птицы.
4.1.1. Динамика выведения свинца детоксикантами.
4.1.2. Влияние детоксикантов ТМ на белковый обмен птицы
4.1.3. Изменения углеводного и минерального обмена птицы
при использовании детоксикантов ТМ
4.1.4. Выбор дозировки гуминового препарата для получения экологичного мяса цыплят бройлеров
4.1.5. Гематологические показатели цыплятбройлеров при
введении в рацион гуминового препарата
4.2. Выведение ТМ селенсодержащими препаратами из организма птицы.
4.2.1. Изменение содержания ТМ в организме птицы при ис
пользовании соединений селена.
4.2.2. Гематологические показатели птицы на фоне интоксикации ТМ и при использовании селеновых детоксикантов
4.3. Снижение аккумуляции токсикантов в организме птицы при использовании пробиотиков
4.3.1. Влияние пробиотиков на живую массу и содержание ТМ в организме цыплят.
4.3.2. Исследование биохимических показателей сыворотки крови птиц при использовании пробиотиков на фоне интоксикации ТМ
5. ОБОСНОВАНИЕ ДЕТОКСИКАЦИИ ТМ В ПОДСИСТЕМЕ ЖИВОТНОЕ СЫРЬЕ ЖИВОТНОГО ПРОИСХОЖДЕНИЯ ПРОДУКТ ПИТАНИЯ РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
5.1. Влияние термической обработки на снижение концентрации тяжлых металлов в мясе птицы.
5.2. Пищевая ценность и качество мяса цыплятбройлеров, выращенных в экологически неблагоприятных условиях.
5.3. Экспериментальное обоснование использования природных полисахаридов в мясных продуктах лечебнопрофилактического назначения
6. КЛАССИФИКАЦИЯ ДЕТОКСИКАНТОВ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ, ИСПОЛЬЗУЕМЫХ В СИСТЕМЕ ПОЧВА РАСТЕНИЕ ЖИВОТНОЕ ПРОДУКТ ПИТАНИЯ ЧЕЛОВЕКА
6.1. Классификация детоксикантов ТМ, ограничивающих их миграцию в почве.
6.2. Классификация детоксикантов ТМ, используемых в подсистеме растение корм животное.
6.3. Систематизация пищевых добавок, эффективных в экологически неблагоприятных регионах
7. ЗАКОНОМЕРНОСТИ ДЕТОКСИКАЦИИ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ В ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ ЦЕПИ Обсуждение результатов исследований.
7.1. Закономерности поведения ТМ в почвах, их поступления врастения и детоксикации.
7.2. Закономерности поведения ТМ в подсистеме растение корм животное и уменьшение их миграции
7.3. Закономерности процессов уменьшения содержания ТМ в пищевых продуктах.
7.4. Разработка концепции детоксикации ТМ в системе почва
растение животное продую питания человека
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ВЫВОДЫ
ПРАКТИЧЕСКИЕ ПРЕДЛОЖЕНИЯ
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
4 ПРИЛОЖЕНИЕ
Гр
СОКРАЩЕНИЯ, ОБОЗНАЧЕНИЯ
АЛТ аланинаминотрансфераза
АСТ аспартатаминотрансфераза
БАСК бактерицидная активность сыворотки крови
БАД биологически активные добавки
ГК гуминовые кислоты
ЖКТ желудочнокишечный тракт
КС комплексообразующая способность
ЛАСК лизоцимная активность сыворотки крови
МДУ максимально допустимый уровень
МО микроорганизмы
МЭ микроэлементы.
МФ модельный фарш
МКД молочнокислая добавка
ОР основной рацион
ПВ пищевые волокна
ПД пищевые добавки
ПДК предельно допустимая концентрация
ТМ тяжелые металлы
ЭДТА этилендиаминтетроацетат натрия
ЭМ эффективные микроорганизмы
ВВЕДЕНИЕ


Двумя самыми важными механизмами уменьшения токсического действия являются понижение всасывания и повышение выделения. Третьим механизмом можно назвать фиксацию или аккумуляцию токсичного микроэлемента в малоактивных тканях, например, в костях что, характерно для свинца. Кроме этого возможна детоксикация с последующим выделением нетоксичного комплекса 4. Изучение специфических механизмов детоксикации в отношении ионов металлов находятся на ранней стадии. Многие металлы переходят в организме в менее вредные формы следующими путями образование нерастворимых комплексов в кишечном тракте, транспорт металла кровью в другие ткани, где он может быть иммобилизован свинец в костях, превращение печенью или почками в менее токсичную или более свободную форму. Так, в ответ на действие токсичных ионов кадмия, ртути, свинца печень и почки увеличивают синтез металлотионенинов белков невысокой молекулярной массы, в составе которых одна треть аминокислотных остатков являются цистеином. Высокое содержание БНгрупп обеспечивает прочное связывание ионов ТМ0,0,9. Одним из наиболее радикальных механизмов лечения различных интоксикаций является применение препаратов антидотного типа действия. К препаратам, способным прочно связывать и тем самым обезвреживать ионы ТМ, относятся комплексны хелатообразователи 5,2,8. Хелатирующий агент должен достаточно прочно связывать металл, чтобы конкурировать с биологическими лигандами, и обладать селективностью. В случае недостаточной селективности или ее отсутствия следует ожидать вредных побочных эффектов, заключающихся в выведении других металлов, в частности кальция и цинка. Кроме того, лиганд должен быть нетоксичен сам по себе. Чтобы лиганд и его комплекс были наверняка липофобны, лиганд должен иметь больше ионизирующихся групп, чем ион металла имеет зарядов,2. При лечении отравлений свинцом широко применяется ЭДТА. Для предотвращения вымывания кальция из скелета препарат применяется в виде кальциевой соли. В противном случае ЭДТА нарушит существующее динамическое равновесие и будет связывать кальций скелета . Другим антидотом при отравлении ТМ является унитиол. Механизм его действия заключается в химическом взаимодействии ЭНгрупп препарата с металлами, в результате чего образуются прочные малотоксичные соединения, которые выводятся из организма почками. При этом высвобождаются блокированные ядами сульфгидрильные группы ферментов и восстанавливается их функциональная деятельность 6. Чем выше концентрация токсикоэлемента, находящегося в ионогенном состоянии в плазме, тем большего эффекта можно ожидать от действия комплексона как в отношении мобилизации, так и выведения свинца из организма. Рыскулов А . К. провел сравнительную оценку эффективности антидотных препаратов, содержащих серу. Обнаружено, что тиосульфат натрия по сравнению с метионином, цистеином, унитиолом и элементарной серой обладает наиболее выраженным детоксицирующим действием7. Установлено, что тиосульфат натрия при длительном введении в рацион не оказывает существенного влияния на выведение таких важных микроэлементов как медь и цинк. Их содержание и соотношение находится в пределах физиологической нормы 8. Общие принципы терапии отравления металлами приводятся в ряде трудов6,0,1,3,4. Взаимоотношения яда и антидота могут основываться на физикохимическом антагонизме, который проявляется, главным образом, адсорбцией ядов такими веществами, как активированный уголь. Будучи фармакологически инертным препаратом, сорбентные антидоты реализуют свое действие еще до всасывания ядов в кровь. Тем самым ослабляется токсический эффект изза уменьшения концентрации молекул яда в биофазе среде, непосредственно окружающей биоструктуры 9. На процесс усвоения микроэлемента организмом влияет форма соединения, в которой он поступает, и весь комплекс минеральных элементов, с которыми данный микроэлемент вступает в антагонистические и синергические взаимоотношения 7 . Наличие определенной зависимости между отдельными элементами может способствовать защите животного от вредного воздействия минералов.