THE INFLUENCE OF PROTEIN NUTRITION OF BULLS ON THE ACCUMULATION OF HEAVY METALS IN MUSCLE TISSUE AND LIVER

Keywords: bulls, the longest spinal muscle, hepar, blue lupin, field beans, concentration, heavy metals

Abstract

The paper studies the impact of bulls’ protein nutrition under their keeping in the third zone of the radioactive contamination on the ecologic quality of production –the longest spinal muscle and the hepar. Two groups of young cattle were formed: the first group (the control one) – received a mixture of grains № 1 with blue lupine of local production as a basal ration; the second group (the experimental one ) received a mixture of grains №2 with “net product” field beans. The sample preparation of plant- and animal origin for estimating heavy metals in their composition was made by using a method of dry mineralization, the analysis was carried out on the atomic-absorption spectrometer “Kwant-2A”. The transition coefficient (TC) of heavy metals in a chain “ration – production (muscle tissue and hepar)” was estimated by a formula: TC = Chmap/Chmdr х 100, where Chmap – is the content of heavy metals in animal produce, mg/kg; Chmdr is the content of heavy metals in a daily ration, mg. The use of the mixture of grains №2 (wheat + oats + field beans) for bull fattening in the zone of radioactive contamination instead of the same amount of the mixture of grains №1 (wheat + oats + lupin) had positive impact on the ecologic quality of beaf, reducing the amount of heavy metals in the longest spinal muscle. The accumulation of heavy metals in the longest spinal muscle and in a hepar of the experimental bulls was considerably lower than the permissible concentration rates. The substitution of lupin (30%) in mass in the mixture of grains for a corresponding amount of field beans for young cattle under its fattening in the third zone of radioactive contamination is beneficial in reducing the accumulation and the transition of heavy metals into the muscle tissue of the animals: Pb – by 49,7% and 0,30% abs., Cd – 25,0 and 0,32, Cu – 8,3 and 0,35; and Zn – by 1,1% and 0,12% abs. respectively.

References

1. Засєкін Д. Детоксикація надлишку важких металів в організмі тварин – запорука збереження здоров’я та одержання екологічно чистої тваринницької продукції. Науковий вісник НАУ. 2000. Вип. 28. С. 258-269.
2. Буцяк В.І., Кравців Р., Буцяк Г. Екологічний моніторинг ведення тваринництва у біохімічних провінціях. Львів: Папірус, 2005. 254 с.
3. Савчук І.М., Савченко Ю.І., Савченко М.Г. Виробництво тваринницької продукції в зоні техногенного навантаження. Житомир: Рута, 2014. 372 с.
4. Bigalke M., Ulrich A., Rehmus A., Keller A. Accumulation of cadmium and uranium in arable soils in Switzerland. Environmental Pollution. 2017. №221. Р. 85-93. DOI: https://doi.org/10.1016/j.envpol.2016.11.035.
5. Notten M.J., Oosthoek A.J., Rozema J., Aerts R. Heavy metal concentrations in a soil-plant-snail food chain along a terrestrial soil pollution gradient. Environmental Pollution. 2005. №138 (1). Р. 178-190. DOI: https://doi.org/10.1016/j.envpol.2005.01.011.
6. Brygadyrenko V., Ivanyshyn V. Chandes in the body mass of Megaphyllum kievense (Diplopoda, Julidae) and the granulometric composition of leaf litter subject to different concentrations of copper. Journal of Forest Sciense. 2015. Vol. 61(9). P. 369-376.
7. Hea Z.L., Yanga X.E., Stoffelab P.J. Trace elements in agroecosystems and impacts on the environment. Journal of Trace Elements in Medicine and Biology. 2005. №19. Р. 125-140. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jtemb.2005.02.010.
8. Маменко О.М., Портяник С.В. Вплив типів годівлі корів на вміст важких металів у молоці. Науковий вісник ЛНУВМБ імені С.З. Гжицького. Серія: Сільськогосподарські науки. 2019. Т.21. № 90. С. 38-48.
9. Сачко Р.Г., Лесик Я.В., Пилипець А.З., Грабовська О.С., Венгрин А.В. Вміст важких металів у грунті, кормах та біологічному матеріалі в агроекологічних умовах Лісостепу та Полісся. Науковий вісник ЛНУВМБ імені С.З. Гжицьког. 2013. Т.15. №3 (57). Частина 3. С. 415-420.
10. Hansen H.S., Knut Hove. Radiocaesium Ciovailabihty transfer of Chernobyl and tracer radiocatsium goest to milk. Health Prusics. 1991. Vol. 60. №5. P. 665-671.
11. Litwinczuk A, Drozd-Janczak A., Florek M. Zawartocs Metali ciezkich (Pb I Cd) w mleku towarowym produkowanym w rejonach premyslowych I typowo rolniczych. Roczniki naukowe zootechniki. Annals of Animal Science. Institut zootechniki. 1999. Т.26, Z. I. P. 219-228.
12. Hetmanska B., Tomasik P. The metal-metal interactions in biological systems. Water, air and Soil Pollut. 1994. Vol. 74. №3-4. P. 281-288.
13. Жукорський О.М., Семенов С.О.,Семенов Є.С. Вплив важких металів у раціонах на рівень їх накопичення в органах і тканинах забійних свиней, продуктивність та екскрецію аміачного азоту. Вісник аграрної науки. 2018. №12 (789). С. 40-45.
14. Roggeman S., De Boeck G., De Cock H., Blust R., Bervoets L. Accumulation and detoxification of metals and arsenic in tissues of cattle (Bos Taurus), and the risks for human consumption. Science of The Total Environment. 2014. № 466-467 (1). Р. 175-184. DOI: https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2013.07/007.
15. Hashemi S. Heavy metal concentrations in bovine tissues (muscle, liver and kidney) and their relationship with heavy metal contents in consumed feed. Ecotoxicokogy and Environmental Safety. 2018. №154 (15). Р. 263-267. DOI: https://doi.org/10.1016/j.ecoenv.2018.02.058.
16. Peng L., Huang Y., Zhang J., Peng Y., Lin X., Wu K., Huo X. Cadmium exposure and the risk of breast cancer in Chaoshan population of southeast China. Environmental Science Pollution Research. 2015. Vol. 22 (24). P. 19870–19878. DOI: https://doi.org/10.1007/s11356-015-5212-1.
17. Савченко Ю.І., Савчук І.М. Трансформація нітратів, радіонуклідів, солей важких металів у м’ясо бугайців залежно від оптимізації вуглеводневого живлення. Вісник аграрної науки. 1998. № 3. С. 53-55.
18. Радіоекологічна оцінка раціонів при виробництві яловичини: [Монографія] за ред. Савченка Ю.І., Савчука І.М., Савченко М.Г., Карпюк Н.А. Житомир: ПП «Рута», 2017. 160 с.
19. Савченко Ю.І., Савчук І.М., Савченко М.Г. [та ін.]. Використання зернобобових на корм при виробництві молока і м’яса в зоні Полісся України: монографія; за ред. Савченка Ю.І., Савчука І.М. Житомир: Рута, 2014. 206 с.
20. Методологія та організація наукових досліджень у тваринництві: посібник; за ред. І.І. Ібатулліна,О.М. Жукорського. Київ: Аграрна наука, 2017. 328 с.
21. Теорія і практика нормованої годівлі великої рогатої худоби: монографія; за ред. В.М. Кандиби, І.І. Ібатулліна, В.І. Костенка. Житомир: ПП «Рута», 2012. 860 с.
22. Ібатуллін І.І., Бащенко М.І., Жукорський О.М. та ін. Довідник з повноцінної годівлі сільськогосподарських тварин /за наук. ред. І.І. Ібатулліна і О.М. Жукорського. Київ: Аграрна наука, 2016. 336 с.
Published
2022-01-06
How to Cite
Yashchuk, I. V., & Savchuk, I. M. (2022). THE INFLUENCE OF PROTEIN NUTRITION OF BULLS ON THE ACCUMULATION OF HEAVY METALS IN MUSCLE TISSUE AND LIVER. Bulletin of Sumy National Agrarian University. The Series: Livestock, (4 (47), 179-185. https://doi.org/10.32845/bsnau.lvst.2021.4.31