Токсикология нитратов и нитритов (источники отравления, условия, способствующие накоплению нитратов в растениях, патогенез, клиника, диагностика, лечение и профилактика) - Ветеринарная токсикология

Значительное увеличение производства и применения минеральных удобрений, особенно азотных (аммиачной, натриевой и калиевой селитр, мочевины, аммиака), с целью получения устойчивых высоких урожаев сельскохозяйственных культур повышает вероятность загрязнения ими окружающей среды.

В соответствии с общими закономерностями круговорота азота в природе любые формы азотных соединений, в том числе азот аммонийных солей, белков и продуктов их расщепления с участием специфических ферментных систем микроорганизмов почвы, подвергаются нитрификации. Смываясь дождевыми и талыми водами, нитратный азот поступает в водоисточники, дренажные и грунтовые воды, которые могут вызвать массовые отравления скота и птицы. При этом создаются благоприятные условия для бурного роста водорослей, постепенно превращающих прозрачные водоемы в болота.

При благоприятных же условиях (оптимальной температуре, влажности и интенсивности солнечного освещения, наличии макрои микроэлементов) нитраты всасываются корневой системой растений и с участием нитрат-, нитрит -, гидроксиламин-редуктаз восстанавливаются до аммиака, который затем используется для синтеза аминокислот предшественников растительного белка.

Нарушение оптимального соотношения всех перечисленных факторов ведет к накоплению нитратов в растениях, которые являются причиной массовых отравлений животных.

Источниками нитратов для животных могут быть также минеральные кормовые добавки, небрежно хранящиеся и неправильно применяемые азотные удобрения, дождевые воды с полей после внесения удобрений в почву. Но по количеству случаев и массовости отравлений во всем мире как этиологический фактор нитратсодержащие растения занимают ведущее место.

Ввиду общности закономерностей обмена азота в растениях нитраты являются естественным азотистым компонентом для представителей всех видов. Токсикологический интерес представляют только те растения, которые способны накапливать нитраты в больших концентрациях и поедаются животными. В настоящее время выявлено много видов культурных и дикорастущих растений, которые были причиной отравления скота и птицы.

Из культурных растений токсикологическое значение имеют: амарант посевной Amaranthus paniculatus, арбуз Citrul1us vulgaris, горох посевной Pisum sativum, дыня Cucumis mеl0, кабачки (ботва) Cucurbita реро, капуста кормовая Brassica oleracea, картофель (ботва и клубни) Solanum tuberosum, клевер (разные виды) Trifolium, кукуруза Zea majs, люцерна (разные виды) Medicago, овес посевной Ауепа sativa, огурцы Cucumis sativus, подсолнечник Helianthus annuus, просо посевное Panicum miliacetum, пшеница Triticum, рацграс Arrhenatherum, рапс Brassica napus, рожь посевная Secale cornutum, свекла обыкновенная Beta vulgaris, сорго обыкновенное Sorghum vulgare, турнепс Brassica гара, ячмень обыкновенный Hordeum vulgare.

Из дикорастущих (преимущественно сорных) растений наибольшее значение имеют: амброзия полыннолистная Ambrosia artemisifolia, астрагал - Astragalus hamosus, горчица белая Sinapis аlbа, донники Меlilotus, дуб черешчатый (листья) Quercus rоbur, дурман обыкновенный Datura stramonium, звездчатказлачная Stel1aria graminea, крапива жгучая Urtiса ureus, клен красный (листья) Асег rиbrum, лебеда (разные виды) Atriplex, марь (разные виды) Chenopodium, .молочай (разные виды) Euphorbia, окопник жесткий Symphytum asperrium, паслен (разныевиды) Solanum, спорыш Polygonum aviculare, щавель большой Rumex acetosa, щирица (разные виды) Amaranthus, якорцы Tribula terrestris.

Условия накопления нитратов в растениях и образования нитритов, нитрозосоединений в кормах. Уровень накопления нитратов в растениях зависит от содержания азота в почве, характера почвы, физико-химических свойств удобрений, климатических условий, времени года, вида растений и стадии их вегетации.

Достоверно известно, что повышение содержания азота в почве, которое зависит прежде всего от дозы удобрений, ведет к более интенсивному накоплению нитратов.

Многочисленные случаи массовых отравлений животных зарегистрированы в условиях, когда под кормовые культуры было внесено свыше 150-200 кг азота на 1 га.

Хорошо растворимые формы удобрений, особенно селитры, внесенные в начальный период вегетации или незадолго до уборки, способствуют задержке нитратов в растениях. Недостаток в почве металлов, активирующих редуктазы (молибдена, железа, меди, марганца и магния), и серы тормозит утилизацию нитратного азота растениями. Неблагоприятные для фотосинтеза климатические условия (длительная засуха при высокой температуре или похолодание при пасмурной погоде, заморозки) способствуют наиболее интенсивному накоплению нитратов.

Молодые растения накапливают нитраты более интенсивно особенно во второй половине лета.

В свежих растениях более токсичные нитриты присутствуют обычно в небольших количествах. Однако при самосогревании зеленой массы, во время порчи корне-клубнеплодов, после запаривания и варки кормов с медленным остыванием, при замерзании с последующим оттаиванием, после сдабривания кормов молочнокислыми продуктами нитраты сравнительно за короткое время под влиянием развивающихся микроорганизмов и редуктаз разрушенных растительных клеток восстанавливаются до нитритов, уровень которых повышается до токсического.

В условиях повышенного содержания нитратов и нитритов не исключена возможность образования в почве и растениях нитрозосоединений (N_нитрозодиметил амин, N_нитрозодиэтиламин и др.), многие из которых обладают не только высокой токсичностью, но мутагенной и канцерогенной активностью. Сейчас доказано образование их при технологической обработке нитрат содержащих растений, в частности при сушке, силосовании и гранулировании, а также в желудочно-кишечном тракте жвачных животных, что влечет за собой переход их в мясо и молоко, а следовательно, угрозу здоровью человека.

Патогенез. Нитраты при парентеральном введении малотоксичные соединения. В пищеварительном тракте человека и животных под влиянием денитрифицирующих микроорганизмов они восстанавливаются до аммиака по схеме: нитрат нитрит гипонитрит гидроксиламин-аммиак. У жвачных эти процессы наиболее интенсивно протекают в рубце, у других видов в толстом отделе кишечника. Поступление больших количеств ведет к постепенному накоплению промежуточных продуктов, особенно нитритов и гидроксиламина, которые затем всасываются в кровь и вызывают целый комплекс патологических явлений.

Ведущим в патогенезе острых токсикозов является гемическая гипоксия, наступающая вследствие превращения гемоглобина и миоглобина соответственно в метгемоглобин и метмиоглобин, которые теряют способность обратимо связывать кислород, так как железо их становится трехвалентным. Развивается кислородное голодание тканей. Критическая концентрация метгемоглобина в крови составляет около 70 %. При этом резко нарушаются окислительно-восстановительные процессы. Дефицит энергии макроэргических соединений приводит к нарушению функции прежде всего центральной нервной системы, наиболее чувствительной к кислородному голоданию. При смертельном отравлении уровень нитритов рубце крупного рогатого скота достигает 1200 1300 мг / л, в крови 30-40 мг / л, в моче 40 - 50 мг/л.

Некоторое значение в патогенезе имеют сосудорасширяющее действие нитритов и связанное с этим понижение кровяного давления и ослабление сердечной деятельности. Положение усугубляется резким нарушением изоионии крови и тканей.

Длительное поступление жвачным с кормом и водой нитратов в дозах, превышающих 0,3 г/кг массы тела, вызывает хроническое отравление, в патогенезе которого важное значение имеют гемическая и цитотоксическая гипоксия, нарушение рубцового пищеварения и минерального обмена, проявляющегося резко выраженной гипомагниемией, гипокальциемией и гипофосфоремией. Это приводит к снижению прироста массы тела и молочной продуктивности, нарушению воспроизводительной способности самок и самцов, появлению абортов и мертворождаемости, ослаблению жизнеспособности новорожденного молодняка, ухудшению санитарного качества молока в связи с высоким уровнем нитратов, нитритов, мочевины, нитрозосоединений.

Доказано также гонадотоксическое, эмбриотоксическое и тератогенное действие нитратов и их более опасных метаболитов.

Клиника. У крупного рогатого скота первые хорошо заметные симптомы острого отравления нитратами появляются не ранее чем через 2 1/2-3 ч, а тяжелое состояние наступает через 5-6 ч. В случаях частичного или полного восстановления нитратов до нитритов в кормах (вареная свекла с отваром, оттаявшая свекла, согревшаяся зеленая масса, корма после запаривания или обработки молочнокислыми продуктами) симптомы отравления появляются быстро, а смерть наступает на 2-3-м часу.

Сначала отмечается незначительное беспокойство, затем общее угнетение, отсутствие аппетита, жажда, учащение мочеотделения, обильное выделение изо рта и ноздрей. Видимые слизистые оболочки постепенно изменяют окраску от бледно-розовой до синевато-коричневой. С развитием токсикоза учащается пульс до 120-130 ударов в минуту, понижается кровяное давление, учащается дыхание до 80 ударов в минуту с периодическими приступами экспираторной одышки.

Все усиливающаяся атаксия заканчивается падением на пол с выражением испуга. Смерть наступает от остановки дыхания в приступах клонико-тонических судорог.

При несмертельном отравлении у беременных животных очень часто бывает аборт.

У животных с однокамерным желудком отмечаются беспокойство, изменение ритма и глубины дыхания, усиление диуреза, понос, обильное выделение серозно-слизистых истечений из носовых ходов. На втором часу появляются прогрессирующая депрессия, изменение окраски слизистых оболочек, атаксия, ослабление сердечной деятельности и дыхания. Смерть у кроликов наступает на 7-8 ч, у кур через 24 ч при полном угасании рефлексов.

Хроническое отравление характеризуется понижением прироста молодняка, матовостью шерсти и запаздыванием линьки, усилением диуреза, нередко гематурией, жаждой, разлитыми отеками во второй половине беременности, абортами у коров и свиноматок, частыми случаями мертворождаемости, ослаблением жизнеспособности новорожденных.

У птиц характерными признаками хронической интоксикации являются резкое снижение выводимости, кровяные пятна в яйцах, массовое появление яиц без скорлупы и аномалий органов у цыплят.

При остром отравлении крупного рогатого скота и овец нитрозосоединениями наблюдаются отказ от корма, вялость, учащение пульса, затруднение дыхания, бледность слизистых оболочек, атония преджелудков, неприятный запах животных, атаксия и внезапная гибель.

Диагностика острого отравления нитратами и нитритами должна быть комплексной. Характерные симптомокомплекс и патологоанатомические изменения обычно дают основание подозревать отравление.

При этом необходимо исключить сходные по клинической картине острые инфекционные заболевания. Следует учитывать, что при отравлении температура тела не повышается, а шоколадного цвета кровь свертывается, хотя несколько замедленно.

Прижизненное подтверждение диагноза должно включать обнаружение NОз и NО2 в пробах мочи или носовой слизи с помощью раствора дифениламина в серной кислоте, дающего синее окрашивание, или N02 с помощью реактива Грисса, дающего розовое окрашивание.

Для количественного определения нитратов и нитритов лучше отбирать пробы содержимого желудка или тонкого кишечника, у жвачных рубца или сычуга.

Достоверность диагноза увеличивается при одновременном определении метгемоглобина в свежих пробах крови, а нитратов и нитритов в кормах и воде.

Диагностика хронического отравления осуществляется путем тщательного анализа фактических данных, свидетельствующих о неблагополучии в стаде. Решающее значение имеет определение суточного потребления нитратов и нитритов животными, которое не должно превышать 0,2 г/кг массы тела (NОз).

Лечение. Для ускорения восстановления нитритов целесообразно в рубец жвачным ввести 10 % - ный раствор мелассы или сахара с добавлением до 1 % уксусной кислоты.

Хороший терапевтический эффект дает внутривенное введение 5 % - ного раствора аскорбиновой кислоты в дозе 0,1 мл/кг массы тела или 30 %-ного раствора натриятиосульфата в дозах: свиньям 15-20 мл, телятам 30 мл, взрослому рогатому скоту до 100 мл.

В тяжелых случаях показано парентеральное введение 5 %-ного раствора эфедрина гидрохлорида в дозе 0,02 мл/кг, цититона в дозе 0,03 мл/кг или 18 %-ного раствора коразола в дозе 0,02 мл/кг.

Профилактика отравлений животных нитратами включает тщательное выполнение инструкций по хранению, транспортировке и применению азотных удобрений с учетом содержания азота в почве, особенно под кормовые культуры; постановку биопробы на нескольких животных перед скармливанием зеленой массы и корнеплодов с новых площадей; лабораторное исследование кормов и воды на содержание нитратов с целью нормирования рационов с таким расчетом, чтобы разовая и суточная доза не превышала для крупного рогатого скота 0,2 г, для лошадей и овец 0,4, для свиней 0,6, для кроликов 1,0, для птицы 1,5 г нитрат-иона на 1 кг массы тела; недопущение условий, способствующих восстановлению нитратов до нитритов в кормах.

Похожие статьи