¿Qué impacto tiene la contaminación ambiental en los animales?

Los elementos metálicos más comunes en la industria de los piensos son el selenio, el arsénico, el cobre, el zinc, el mercurio, el plomo y el cadmio. Los estudios han demostrado que agregar un alto contenido de cobre (125 mg/1000 g) a la dieta puede mejorar significativamente el rendimiento de la producción porcina. La adición de un alto contenido de zinc puede promover el crecimiento de los lechones y reducir la diarrea post-destete.

Sin embargo, en la producción real, el contenido de cobre y otros compuestos metálicos en algunas fábricas de piensos y fórmulas supera los 300 mg/1000 g, y algunas superan el estándar 30 veces, lo que no sólo provoca intoxicación animal, pero también causa contaminación ambiental. Además, algunos piensos minerales (como los fosfatos y el carbonato de calcio para piensos) y los aditivos para piensos (especialmente los aditivos de oligoelementos) son de calidad impura, y el alto contenido de impurezas de metales pesados ​​también es una causa de contaminación de los piensos.

Solo el 1-2% de los elementos metálicos que ingresan al cuerpo del animal son absorbidos por el cuerpo, y la mayoría de ellos se acumulan en el cuerpo del animal o se excretan al ambiente externo con las heces. Las investigaciones muestran que el contenido actual de cobre en el estiércol de cerdo ha alcanzado los 1726,3 mg/kg y el contenido de zinc ha alcanzado los 1505,6 mg/kg[1]. Algunas personas también han estimado que si una granja de cerdos de 10.000 cabezas añade 250 mg de cobre a la dieta, la proporción alimento-carne de los cerdos será de 3,5:1, y los lechones destetados serán sacrificados entre 10 kg y 90 kg. y el área de apoyo de la granja porcina será de 2,000 acres. Si la tasa de absorción de cobre es 30, cada año se liberan al medio ambiente aproximadamente 4200 kg de cobre.

Además, en los últimos años, las preparaciones orgánicas de arsénico (principalmente roxarsona y ácido assánico) se han utilizado ampliamente como promotores del crecimiento animal. Una vez que el cuerpo absorbe el arsénico, la cantidad residual y la emisión de arsénico total aumentan. . Algunas personas estiman que después de que una granja de cerdos de 10.000 cabezas utilice alimentos que contienen arsénico continuamente durante 5 a 8 años, se puede emitir 1 tonelada de arsénico alrededor de la granja de cerdos y el contenido de arsénico en el suelo se duplicará después de 16 años. En los últimos años, la Estación Provincial de Monitoreo de Alimentos de Hubei ha rastreado y probado productos de sulfato de zinc de grado alimenticio y descubrió que el contenido de cadmio alcanzaba más de 1, o incluso hasta 3,67 [2].

Los elementos metálicos se acumulan principalmente en órganos sólidos, como hígado, riñón, bazo, huesos, piel y cabello. Algunos destruyen el sistema enzimático, otros se combinan con ciertas enzimas para inactivarlas, lo que provoca trastornos del metabolismo celular, y algunos provocan la apoptosis de las células germinales, lo que provoca toxicidad para el desarrollo y la reproducción, lo que daña la salud humana.

2. Factores que afectan la toxicidad de los venenos metálicos

Los alimentos que están contaminados o excesivamente añadidos con elementos metálicos son ingeridos por los animales, absorbidos a través del tracto digestivo y distribuidos a través de la sangre hasta diversos tejidos y órganos de todo el cuerpo. Dado que estos metales en sí no pueden descomponerse ni absorberse en pequeñas cantidades y rara vez pueden biotransformarse en el cuerpo animal para reducir la toxicidad, se acumulan gradualmente en el cuerpo y ejercen sus efectos tóxicos combinándose con componentes orgánicos del cuerpo. La toxicidad de los elementos metálicos para el organismo está relacionada con los siguientes factores:

2.1 Está relacionada con la concentración del metal. Después de que un metal invade el cuerpo de un animal, su toxicidad se ve afectada por su concentración. Por ejemplo, cuando se expone a venenos metálicos altamente acumulativos, se produce una intoxicación subaguda o crónica cuando la acumulación total en el cuerpo o en los órganos dañados excede un cierto límite. Este límite o concentración se denomina umbral, pero si no se supera este umbral. Por lo tanto, al agregar algunos promotores de crecimiento metálicos al alimento, se deben considerar la "cantidad" y el "umbral".

2.2 Está relacionado con la forma química del metal. Los tipos de compuestos metálicos que ingresan al cuerpo del animal a través del alimento, es decir, diferentes formas químicas, tienen tasas de absorción y toxicidad muy diferentes. Tomando como ejemplo los compuestos de zinc, compare la toxicidad del óxido de zinc y el sulfato de zinc. En general, se cree que el sulfato de zinc es más tóxico que el óxido de zinc, lo que indica que la nocividad de los compuestos metálicos se ve afectada por su forma. Por lo tanto, a la hora de añadir pienso hay que tener en cuenta si utilizar sal oxidante o sal ácida.

2.3 Generalmente se cree que los venenos metálicos tienen una larga vida media biológica, un largo tiempo residual en el organismo y una alta concentración, por lo que muestran grandes efectos tóxicos.

2.4 está relacionado con la interacción entre metales. Cuando los elementos metálicos del ambiente impactan en el cuerpo, generalmente se cree que no son muchos los casos en los que un metal actúa solo, y la mayoría de ellos están expuestos a varios elementos metálicos al mismo tiempo. Por lo tanto, al considerar la toxicidad de los metales, se deben considerar las interacciones entre metales. Por un lado, cuando se mezclan metales nocivos en el cuerpo, la toxicidad de varios metales se acumula, lo que aumentará la toxicidad. Por otro lado, el resultado de una interacción tiende a suprimir su nocividad.

2.5 está relacionado con los nutrientes de la dieta. Ciertos nutrientes de la dieta pueden afectar la toxicidad de los metales. Por ejemplo, la metionina presente en las proteínas tiene un efecto protector sobre el selenio, lo que puede deberse al intercambio de azufre y selenio en la estructura de la metionina. La vitamina C puede reducir el cromo hexavalente a cromo trivalente, reduciendo así en gran medida su toxicidad. El ácido fítico, las proteínas, las vitaminas C y D, el calcio y el hierro de la dieta influyen en la toxicidad del zinc y el cadmio.

3. Mecanismo nocivo de los contaminantes de metales pesados

3.1 Arsénico: analizamos 20 muestras de alimento para cerdos a precio completo de 5 ciudades de la provincia de Hunan y descubrimos que el 85% de las muestras de alimento contenían El contenido de arsénico excedió el estándar nacional de contenido de alimento permitido (≤2 mg/kg). El contenido total de arsénico de 13 muestras de alimento fue de 2 a 10 mg/kg, lo que representa 45 del total, y 4 muestras de alimento fueron superiores al nacional. estándar de contenido de alimentación permitido.

Las preparaciones adecuadas de arsénico pueden promover el crecimiento de los cerdos y hacer que la piel se vuelva rosada y brillante. Sin embargo, si los animales ingieren arsénico a través de la alimentación durante mucho tiempo, provocará una intoxicación crónica de los animales. El proceso de intoxicación crónica por arsénico es lento y, a menudo, difícil de detectar al principio. Debilidad y trastornos del sistema nervioso y de las funciones digestivas, manifestados por depresión mental, dolor en la piel y pérdida del tacto, debilidad y parálisis de los músculos de las extremidades, pérdida de peso, pelaje áspero y sin brillo, caída del cabello o cascos agrietados, pérdida de apetito, indigestión. , dolor abdominal, diarrea persistente, infertilidad femenina o aborto espontáneo.

Para explorar el efecto del arsénico en las células del tejido hepático, cultivamos células hepáticas primarias a 0, 5, 50, 500? Mol/L y 510 mmol/L de ácido paraaminobenzoico para observar sus efectos tóxicos sobre las células del hígado. El resultado muestra: 5? ¿Mol/L de paraaminofenilalanina puede inhibir el crecimiento de células hepáticas en un 50% cuando se cultiva durante 48 horas? El ácido paraaminofenilarsónico en una concentración superior a mol/L puede inducir la apoptosis de los hepatocitos.

3.2 Plomo: El plomo es un metal pesado muy distribuido y abundante en la tierra. El plomo contenido en los alimentos contaminados ingresa al cuerpo principalmente a través del tracto digestivo. Después de la absorción, llega al hígado a través de la vena porta. Una parte se excreta en el intestino a través de la bilis y la mayor parte se excreta directamente de las heces. El daño agudo al sistema nervioso, que se manifiesta como encefalopatía por plomo, a menudo ocurre después de que el ganado y las aves de corral ingieren grandes dosis de plomo. El plomo se deposita en los huesos en forma inerte y luego se libera de los depósitos en dosis suficientes para causar intoxicación crónica, mientras que el ganado y las aves de corral no pueden desintoxicarse por sí solos [3]. Además, el plomo también puede causar enfermedades agudas y crónicas como anemia, disfunción inmune, cambios en la resistencia del huésped y daños al sistema nervioso, afectando los sistemas reproductivo y digestivo de los mamíferos. Se ha informado en los primeros días que el plomo puede retrasar la apertura vaginal en hembras, causar hidropesía ovárica y cambios hemorrágicos, afectar la función sexual y la implantación de óvulos fertilizados y causar embriotoxicidad y malformaciones fetales a través de la transferencia placentaria [4].

3.3 Cadmio: Recolectamos 136 muestras de alimento de diferentes regiones, diferentes tipos de alimento y diferentes tiempos de muestreo, y probamos el contenido de cadmio. Los resultados mostraron que el mayor contenido de cadmio en el alimento fue de 5,92±1,98 mg/kg. Sin embargo, el contenido de cadmio en otras muestras de pienso excedió el estándar sanitario nacional para piensos (2 mg/kg).

El cadmio es un elemento metálico pesado tóxico y un elemento contaminante grave. Se caracteriza por una lenta excreción de cadmio en el cuerpo del animal y una evidente acumulación. La ingesta prolongada de alimentos con alto contenido de cadmio en animales puede causar fácilmente intoxicación crónica por cadmio, dañar los riñones y provocar osteoporosis [5].

El cadmio tiene evidentes efectos tóxicos sobre el sistema reproductivo masculino. El cadmio daña significativamente los testículos y el epidídimo, provocando degeneración extensa, necrosis, contracción nuclear y fibrosis de los túbulos seminíferos, hasta atrofia testicular y esclerosis. Al mismo tiempo, las células epiteliales de los túbulos epididimarios se degeneran y encogen, y el tejido conectivo entre los túbulos prolifera. Como resultado, puede afectar la formación de espermatozoides, provocar deformidades en los espermatozoides, reducir su número hasta su desaparición y provocar trastornos de la fertilidad en los animales [6]. Para explorar la toxicidad del cadmio para el desarrollo y la reproducción y estudiar el efecto del cadmio sobre la apoptosis de las células espermatogénicas y la expresión de los genes bax y bcl-2 en ratones, se inyectó a los ratones 1, 2, 4 y 6 mg/kg de cloruro de cadmio. peso de una vez en los testículos, los testículos se recogieron los días 3, 6 y 9 respectivamente. La tasa de apoptosis de las células espermatogénicas se detectó mediante el método TUNEL y la bax se detectó mediante inmunohistoquímica. 0,05), y tiene una relación dosis-respuesta y una relación tiempo-respuesta. La expresión del gen Bax aumentó significativamente, mientras que la expresión del gen bcl-2 disminuyó significativamente.

Por lo tanto, el cadmio puede inducir la apoptosis en células espermatogénicas de ratón y su mecanismo puede estar relacionado con la regulación positiva del gen bax y la regulación negativa del gen bcl-2.

El cadmio también tiene ciertos efectos tóxicos sobre el sistema reproductivo de las hembras y el crecimiento y desarrollo de sus crías. El cadmio puede inhibir la ovulación en las hembras y provocar infertilidad temporal. El cadmio puede afectar la distribución del zinc en el cuerpo de la madre, provocando una deficiencia de zinc en el feto. Al mismo tiempo, el cadmio puede interferir con el flujo sanguíneo, las funciones endocrinas y diversas enzimas metabólicas del útero y la placenta, afectando así el desarrollo normal de los embriones, provocando anomalías fetales y muertes fetales, y reduciendo la tasa de crecimiento de la descendencia, o incluso deteniéndola. crecimiento [6]. Para explorar el efecto del cadmio en la función reproductiva de las hembras, inyectamos gonadotropina sérica de yegua preñada (PMSG) por vía subcutánea en ratones jóvenes y luego inyectamos por vía intraperitoneal diferentes dosis de cloruro de cadmio 48 horas después. La apoptosis de las células de la granulosa ovárica se detectó mediante electroforesis en gel de agarosa y el método de Tunel. Se utilizó inmunohistoquímica para detectar la expresión de bax en las células de la granulosa. Los resultados mostraron que 48 horas después de la inyección de cloruro de cadmio, las tasas de apoptosis de las células de cáncer gástrico en los grupos de dosis alta, media y baja fueron (13,89 ± 1,33), (10,76 ± 1,23) y (10,02 ± 0,98) respectivamente. 0,01); después de 96 horas, la tasa de apoptosis de GC en el grupo de control aumentó significativamente. Hubo una diferencia significativa entre el grupo de dosis alta y otros grupos, mientras que no hubo diferencias significativas entre los grupos de dosis media y baja y el grupo de dosis baja. grupo de control. La electroforesis en gel mostró que sólo apareció una banda en forma de escalera a las 96 horas en el grupo de dosis alta. La expresión de bax en cada grupo de dosis a las 48 h y 96 h fue significativamente mayor que en el grupo de control (P

La seguridad del alimento, es decir, la calidad higiénica del alimento, no solo causa directamente el envenenamiento de los animales, afecta La salud y la productividad del ganado y las aves de corral, pero también los productos del ganado y las aves de corral, afectan indirectamente la salud humana. Por lo tanto, es de gran importancia controlar la contaminación de los piensos por elementos metálicos, mejorar la calidad higiénica de los piensos y fortalecer la supervisión del producto. calidad higiénica.

Referencias (omitidas)

1.[2] Cang Long, Wang Yujun, Zhou Dongmei, et al. Contaminación por metales pesados ​​en alimentos y heces para ganado y aves de corral. cría en la provincia de Jiangsu [J]. Journal of Environmental Science, 2004, 16(3): 371-274.

2. Análisis y medidas de prevención de la contaminación por metales pesados. en piensos [J], Feed Industry, 2006, 27 (17): 48-52. Wei Jintao. Contaminantes naturales en materiales para piensos y sus peligros, Feed and Aquaculture, 2005 (11): 4-6. Mecanismo de envenenamiento y control del plomo y metales pesados ​​en los piensos. [J], Feed Expo, 2005, (1):

5. , 2003, (7): 45-46

6. Yu Yanhu, Seguridad de los piensos [J], Alimentación y producción, 2003,