przejdź
Metale, które szkodzą w paszach PDF Drukuj Email
Hodowca Trzody Chlewnej
Wpisany przez Małgorzata Kasprowicz-Potocka   

 W gospodarce zasobami – zwierzę konsumujące pasze spełnia, z punktu widzenia człowieka, rolę filtra, pobierając, przetwarzając i kumulując wiele związków chemicznych.

 Metale ciężkie należą do czynników o najgroźniejszymi statusie dla funkcji życiowych roślin, zwierząt i człowieka. Mają zdolność do kumulowania się w niektórych narządach wewnętrznych, takich jak nerki, wątroba, śledziona lub w szpiku kostnym. Powodują ostre zatrucia śmiertelne lub zatrucia przewlekłe – prowadzące do zaburzeń w ośrodkowym układzie nerwowym i wywołujące zmiany nowotworowe. Ich poziom w środowisku, żywności i produktach zwierzęcych musi być zatem monitorowany i w miarę możliwości obniżany.


Metale ciężkie – charakterystyka zagrożenia
Do podstawowych składników diety dla świń należą pasze roślinne, z czego ponad 60% stanowią zboża. Rośliny uprawiane w środowisku, w którym występuje skażenie metalami ciężkimi mogą kumulować w swych tkankach i nasionach znaczne ich ilości. Rośliny mogą ulegać skażeniu nie tylko przez glebę, ale także przez części nadziemne, zatrzymując na swojej powierzchni metale pochodzące z zanieczyszczonego powietrza. Stan ten nie jest widoczny i rośliny pozornie zdrowe mogą w rzeczywistości nie nadawać się do celów konsumpcyjnych i technologicznych, stanowiąc zagrożenie dla zwierząt i ludzi.
 Toksyczność metali ciężkich zależy przede wszystkim od poziomu ich występowania w środowisku, ale także od ich biochemicznej roli w procesach metabolicznych, w tym głównie od mechanizmów przyswajania, kumulowania i wydalania przez organizmy żywe.
 Wg FAO i WHO metale ciężkie ze względu na stopień zagrożenia można przypisać do jednej z trzech grup:

A – najbardziej niebezpieczne
do których należą m.in. ołów – Pb (25 µg/tydzień/kg masy ciała) i kadm – Cd (7 µg/tydzień/kg masy ciała)

B – niebezpieczne
to: rtęć – Hg (5 µg/tydzień/kg masy ciała) i arsen – As (10 µg/tydzień/kg masy ciała)

C – toksyczne
jak: cyna – Sn, miedź – Cu, nikiel – Ni, chrom – Cr i cynk – Zn, wanad – W czy glin – Al.
 
 Źródłem metali ciężkich w glebach użytkowanych rolniczo mogą być nawozy mineralne, zwłaszcza fosforowe i wapniowe oraz nawozy organiczne – w tym szczególnie komposty z odpadów komunalnych i przemysłowych, ale także powstające z roślin pozyskiwanych w rejonach o dużym skażeniu pyłami przemysłowymi lub motoryzacyjnymi. Ponadto istotnym źródłem zanieczyszczenia gleb są składniki pasz (pasze dla świń wzbogacane w Cu i Zn), obornik świński, środki higieny, leki dla zwierząt oraz środki ochrony roślin (np. miedź) (Tabela 1).
Tabela 1 Średnia zawartość metali ciężkich w g/tonę

  • OŁÓW

Ołów jest łatwo pobierany przez rośliny i kumulowany w ich tkankach. Szczególnie skażone są rośliny znajdujące się na obszarach przemysłowych (kopalnie, huty, ścieki, odpady przemysłowe) oraz w sąsiedztwie dróg o dużym nasileniu ruchu samochodowego. Obszar zagrożenia wynosi do 150 m od brzegu jezdni, jednakże w odległości do 10 m od jezdni zawartość ołowiu wielokrotnie przekracza dopuszczalne normy przyjęte dla paszy. Ołów kumuluje się także w glebie z różną efektywnością, uzależnioną od typu gleby. Gleby piaszczyste zawierają średnio 8-24 mg ołowiu/kg gleby, gleby gliniaste – od 13 do 52 mg/kg, aluwialne 15-50 mg/kg a organiczne (torf) nawet do 85 mg/kg. Dopuszczalna zawartość ołowiu w glebie wynosi 100 mg/kg s.m.
 Zwierzęta asymilują ołów głównie przez układ oddechowy i przewód pokarmowy. Do 90 % pobieranego metalu odkłada się w kościach.
 Ołów jest trucizną ogólnoustrojową. Zatrucie jego związkami powoduje szereg objawów, jak: brak apetytu, kolki i skurcze, nadciśnienie tętnicze krwi, nerwowość. Na poziomie komórkowym ołów blokuje i niszczy enzymy biorące udział w syntezie hemoglobiny, uszkadza i przyśpiesza niszczenie krwinek czerwonych, utrudnia wchłanianie jodu niezbędnego do prawidłowej czynności tarczycy. Powoduje uszkodzenie wątroby, nerek, mózgu oraz układu nerwowego i naczyniowego. Ołów niszczy kości, gdyż hamuje wbudowywanie wapnia w ich struktury.
 Przyczynia się do zaburzeń metabolizmu ze względu na interakcje z innymi pierwiastkami – wzrost zawartości ołowiu przyspiesza wydalanie żelaza i miedzi. Obniżenie poziomu wapnia i fosforu w diecie powoduje większą akumulację ołowiu w kościach. Nierozpuszczalne związki ołowiu mogą uwalniać się przez wiele lat.

  • KADM

Kadm wnika do organizmu drogą pokarmową wraz ze skażoną żywnością oraz przez drogi oddechowe z powietrzem zanieczyszczonym przez spaliny. Około 75% dawki kadmu pochodzi z pasz roślinnych, szczególnie z ziemniaków, marchwi i innych okopowych. Wynika to ze skażenia gleb kadmem głównie na skutek emisji pyłów z hut a także z odpadów przemysłowych i komunalnych. Dopuszczalna zawartość kadmu w glebie wynosi 4 mg/kg s.m. W Polsce w powierzchniowych warstwach gleb naturalna zawartość kadmu wynosi średnio 0,3 mg/kg. W glebach kwaśnych kadm odznacza się dużą „ruchliwością”, i dlatego jest łatwo asymilowany przez rośliny.
 Wchłonięty do organizmu kadm tworzy kompleksy z białkami i w tej postaci jest transportowany i kumulowany w nerkach i wątrobie. Może powodować nowotwory nerek i gruczołu krokowego, bezpłodność i zaburzenia wzrostu. Często spotyka się także narośla skórne. Kadm blokuje działanie enzymów w cyklu Krebsa, uszkadza komórki nerwowe, hamuje uwalnianie acetylocholiny w ośrodkowym układzie nerwowym oraz przyśpiesza jej rozkład.
 Kadm zaburza metabolizm wapnia prowadząc do rozrzedzenia struktury kości. Działa antagonistyczne w stosunku do cynku, zaburzając syntezę enzymów trawiennych oraz syntezę i uwalnianie insuliny. Kadm wypiera cynk ze ścian tętnic, co zmniejsza ich elastyczność przyśpiesza rozwój miażdżycy i prowadzi do nadciśnienia.

  • RTĘĆ

Związki rtęci przedostają się do organizmu drogą pokarmową i oddechową. Znaczne ilości rtęci występują w rybach i ich produktach oraz w glebie. Dopuszczalna zawartość rtęci w glebie wynosi 2 mg/kg s.m.
 Rtęć powoduje zaburzenia w funkcjonowaniu enzymów, zaburzenia psychiczne i porażenie układu nerwowego z uszkodzeniem mózgu, co przejawia się zaburzeniami wzrostu, słuchu, mowy i porażeniem mięśni kończyn. Na poziomie komórkowym rtęć powoduje zmiany wiązań DNA prowadząc do zmian mutagennych.

  • ARSEN

Arsen wprowadzany jest do organizmu drogą pokarmową i w mniejszym stopniu drogą oddechową.
 Podrażnia i uszkadza drogi pokarmowe (nudności, wymioty, biegunka, bóle brzucha, pieczenie w ustach i gardle, anemia) i oddechowe, prowadząc do zmian nowotworowych płuc. Wywołuje ponadto neuropatię, bóle mięśni, bóle głowy, senność, osłabienie i drgawki. Powoduje szereg zmian skórnych takich jak zapalenie, przebarwienie czy nowotwory.
 Arsen działa antagonistycznie w stosunku do selenu i może się przyczynić do powstawania wolnych rodników.

  • CYNK

Zatrucia cynkiem u zwierząt mogą wystąpić w wyniku spożycia pasz (owoców, warzyw) opryskiwanych preparatami cynkowymi. Średnia zawartość cynku w glebie wynosi od 10 do ponad 200 mg w 1 kg a proces ubożenia gleb z cynku przebiega powoli. Znaczna część tego pierwiastka występuje w warstwie ornej. Niebezpieczne jest nawożenie pól odchodami zwierząt otrzymującymi dodatek związków cynku w paszach, gdyż w przypadku niskiego poziomu fosforu w glebie wzmaga się pobieranie cynku przez rośliny.
 Szkodliwość cynku wynika z niedoborów miedzi i nie wywołuje objawów specyficznych. Ostre zatrucie cynkiem powoduje osłabienie, wymioty i niedokrwistość z uszkodzeniem wątroby. Nadmiar tego metalu w tkankach zwierząt ubojowych uważa się za jedną z przyczyn zmian nowotworowych.

  • MIEDŹ

Miedź jest pierwiastkiem stosunkowo nietoksycznym, jednakże długi okres spożywania pasz zawierających podwyższony poziom miedzi może prowadzić do chronicznych zatruć. Średnia zawartość miedzi w glebie wynosi 1-100 mg w 1 kg w zależności od typu gleby. Gleby organiczne i torfowe mogą zawierać dużo miedzi, jednak są to zwykle formy nisko przyswajalne. Gleby stosunkowo szybko zubażają się w ten pierwiastek i zbyt wysokie zawartości miedzi mogą być spotykane jedynie w regionach rozwiniętego przemysłu ciężkiego (górnictwo, hutnictwo) oraz przy utylizacji odpadów i ścieków komunalnych.
 Nadmiar miedzi w diecie prowadzi do uszkodzeń wątroby, nerek, tkanki mózgowej oraz naczyń wieńcowych i mięśnia sercowego. Miedź wykazuje większą toksyczność przy bezpośrednim działaniu na komórki, i jest szczególnie niebezpieczna dla organizmów młodych.


Mniej metali ciężkich…
Ograniczenie udziału metali ciężkich w glebach można osiągnąć między innymi dzięki świadomemu rolnictwu ekologicznemu. W glebie metale ciężkie nie ulegają mikrobiologicznemu unieszkodliwieniu, mogą być jednak wiązane przez układ buforowy gleby. Gleby o obojętnym pH około 7 i bogate w próchnicę mogą związać znacznie więcej metali ciężkich niż gleby o odczynie kwaśnym. W dużej mierze jednak pobieranie przez rośliny metali ciężkich zależy od właściwości genetycznych roślin oraz ilości i formy chemicznej metali w glebie. Rolnictwo ekologiczne umożliwia częściowe sterowanie tymi procesami poprzez zmianę pH gleby, głęboką orkę, racjonalne nawożenie oraz uprawę odpowiednich gatunków i odmian roślin. Związki toksyczne kumulują się głównie w korzeniach i liściach, w mniejszym stopniu w pędach, owocach i nasionach, dlatego niebezpieczeństwo zatruć tymi pierwiastkami jest szczególnie istotne w przypadku zwierząt, których dieta oparta jest na paszach gospodarskich, głównie objętościowych (Tabela 2).
Tabela 2. Dopuszczalne poziomy metali ciężkich w paszach i produktach


Cynk i miedź na właściwym poziomie…
Tabela 3. Zapotrzebowanie świń na cynk i miedź w 1kg paszyMiedź i cynk są mikroelementami niezbędnymi do życia. Ich obecność w paszy jest jednak pożądana na poziomie farmaceutycznym (Tabela 3). Wycofanie antybiotykowych stymulatorów wzrostu zmusiło hodowców do poszukiwania alternatywnych substancji, chroniących organizm świń przed bakteriami oraz działającymi stymulująco na procesy życiowe.
 Niektórzy badacze sugerują uzasadnione podawanie znacznie wyższych stężeń w paszy miedzi (120-250 ppm) jako stymulatora wzrostu i okresowo cynku (10-20 razy większe niż w normach) w profilaktyce biegunek u prosiąt. Związki miedzi wprowadzane są najczęściej w formie siarczanu a związki cynku w formie tlenku, siarczanu lub też w formach organicznych (biopleksy, chelaty). W formach organicznych jony metalu są prawie całkowicie dostępne w przeciwieństwie do form nieorganicznych.
 Tlenek cynku jest znany ze swojego działania antybakteryjnego i był stosowany przez wiele lat jako czołowy środek antyseptyczny. Jednak ze względu na nierozpuszczalność przechodzi przez żołądek i ochrania jelita zanim zostanie wydalony w niezmienionej formie. Sam związek nie jest toksyczny dla zwierząt, ale może kumulować się w środowisku, gdy pola nawożone są gnojowicą. Podobna sytuacja występuje w przypadku miedzi.
 Jednakże w ciągle aktualnych „Normach żywienia świń” (1993) stosowane i dopuszczalne uzupełnienia w mikroelementy w 1kg paszy pełnoporcjowej są znacznie wyższe niż rzeczywiste zapotrzebowanie świń na te pierwiastki (Tabela 4).
Tabela 4. Stosowane i dopuszczalne uzupełnienia (od-do) w miedź i cynk w 1kg paszy pełnoporcjowej wg Norm żywienia świń (NŻŚ), 1993 i DLG, 1987
 W krajach Europy zachodniej, gdzie stosowane są normy DLG, zalecany poziom miedzi i cynku w paszach jest znacznie niższy (Tabela 4). Z dawek dla świń wycofywany jest także dodatek tlenku cynku, który coraz częściej zastępowany jest zakwaszaczami, o działaniu równie efektywnym, ale bez szkody dla środowiska.

Tags: ekologia , trzoda , żywienie , żywienie trzody