Presence of natural radionuclides and toxic elements in phosphate additives and post mortal determination of residues in the blood, liver, kidney, bones and feces of fattening pigs

Abstract

Najznačajniji put dospevanja radionuklida i toksičnih elemenata u organizam životinja je ingestija hrane i vode. U životnoj sredini prirodni radionuklidi i toksični elementi su prisutni u stenama, zemljištu i vodi odakle se uključuju u lanac hrane i na taj način dospevaju i do čoveka. Fosfatni aditivi monokalcijum i dikalcijum fosfat, koji se koriste kao izvor neorganskog fosfora u obrocima životinja, mogu predstavljati značajan izvor uranijuma-238 i radijuma-226, ali i toksičnih elemenata kao što su olovo, kadmijum, hrom i arsen. Dodavanje fosfatnih aditiva u obrok započinje u najranijem periodu života životinje i obično traje do klanja, pa se može govoriti o hroničnoj izloženosti radionuklidima i toksičnim elementima. Cilj sprovedenog istraživanja je bio da se ispita da li je fosfatni aditiv, monokalcijum fosfat, koji se koristi u ishrani životinja kao izvor neorganskog fosfora, ujedno i glavni izvor kontaminacije obroka za svinje u tovu prirodnim radionuklidima (40K, 238U i 226Ra) i toksičnim elementima (Pb, Cd, Cr i As). Pored toga određivan je i sadržaj rezidua ispitivanih elemenata u krvi, jetri, bubrezima, kostima i fecesu svinja u tovu, kao i njihov uticaj na proizvodne rezultate (telesna masa i prirast). Pre početka ogleda određen je sadržaj prirodnih radionuklida (40K, 238U i 226Ra) i toksičnih elemenata (238U, Pb, Cd, Cr i As) u monokalcijum fosfatu koji je potom upotrebljen za pripremu smeša za ishranu svinja u tovu. U ogled je uključeno 30 muških tovnih svinja, starosti 63 dana, rase veliki jorkšir, telesne mase od 24 kg do 37 kg, podeljenih u tri ogledne grupe, sa po 10 jedinki u svakoj grupi. Ogledni period je trajao 110 dana. Kontrolna (K) grupa svinja je hranjena kompletnom krmnom smešom za čiju pripremu je korišćen monokalcijum fosfat iz uvoza sa prosečnim sadržajem 238U od 47,1 Bq/kg, dok su svinje u oglednoj 1 grupi (O1) hranjene smešom za čiju je pripremu korišćen monokalcijum fosfat dobijen mešanjem monokalcijum fosfata kontrolne i ogledne 2 (O2) grupe u odnosu 50:50, sa prosečnim sadržajem 238U od 1193,5 Bq/kg, a u O2 grupi smešom sa dodatkom monokalcijum fosfat iz domaće proizvodnje sa prosečnim sadržajem 238U od 2295,5 Bq/kg. Uzorci fecesa su uzeti 100. dana tova sa poda objekta u kojem su držane ogledne svinje. Nakon završenog tovnog perioda, životinje su 110. dana ogleda upućene na komercijalno klanje gde su od svake jedinke uzeti uzorci krvi, jetre, bubrega i kosti zadnje leve noge (tibia i fibula). Uzorci su analizirani metodom gama spektrometrije u cilju određivanja specifične aktivnost radionuklida, dok je sadržaj toksičnih elemenata određen metodom induktivnokuplovane plazme sa masenim spektrometrom (eng. Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry, ICP-MS). Studija je pokazala da u monokalcijum fosfatu sa porastom specifične aktivnosti 238U raste i sadržaj kadmijuma, hroma i arsena, dok sadržaj 40K i olova opada. Utvrđeno je da su monokalcijum fosfati korišćeni u ishrani svinja O1 i O2 grupa predstavljali glavni izvor kontaminacije kompletnih krmnih smeša 238U, hromom i arsenom, ali ne i 226Ra, olovom i kadmijumom. Pored toga ustanovljeno je da je sadržaj 238U u monokalcijum fosfatu O1 i O2 grupa bio iznad izvedenih koncentracija radionuklida u hrani, ali da nije doveo do povećanja sadržaja ovog radionuklida u smešama iznad izvedene koncentracije radionuklida u hrani. Za razliku od 238U, prosečan sadržaj 226Ra u monokalcijum fosfatu je bio ispod izvedenih koncentracija radionuklida u hrani, ali je u smešama za ishranu svinja O1 i O2 grupa prosečan sadržaj ovog radionuklida bio iznad izvedenih koncentracija radionuklida u hrani. Iako je specifična aktivnost 226Ra u smešama za ishranu svinja O1 i O2 grupa bila iznad izračunatih izvedenih koncentracija radionuklida u hrani u biološkom materijalu svinja sve tri ogledne grupe sadržaj ovog radionuklida je bio ispod praga detekcije, osim u fecesu gde su uočene statistički visoko značajne razlike (p<0,001) u sadržaju ovog radionuklida u fecesu svinja sve tri ogledne grupe. Sadržaj olova, kadmijum i arsena u monokalcijum fosfatima i smešama i sadržaj olova i kadmijuma u jetri i bubrezima svinja oglednih grupa je bio ispod zakonom propisanih granica. Zaključno se može istaći da su svi uzorci jetre i bubrega svinja bili radijaciono higijenski ispravni i da se mogu koristiti u ishrani ljudi. Pored toga nije uočeno da su ispitivani radionuklidi i toksični elementi imali uticaja na zdravstveno stanje i proizvodne rezultate svinja tovu.