Индивидуальное и комбинированное загрязнение токсичными металлами в коммерческих кормах для кошек и собак

 Nature  17 April 2025

https://www.nature.com/articles/s41598-025-98066-0

Перевод с англ.: ветеринар невролог\кардиолог  Васильев

Сокращенная статья

Краткое содержание статьи

Поскольку длительное накопление токсичных металлов в продуктах питания представляет значительный риск для здоровья домашних животных, среди людей растет обеспокоенность по поводу загрязнения кормов для домашних животных токсичными металлами. Чтобы исследовать содержание токсичных металлов в кормах для домашних животных в Китае, мы собрали в общей сложности 93 импортных корма для кошек и собак с китайского рынка, произведенных в 2021-2022 годах, в том числе 45 кормов для кошек и 48 кормов для собак, и определили содержащиеся в них концентрации свинца (Pb), кадмия (Cd), хрома (Cr), ртути (Hg) и мышьяка (As). Концентрации Pb, Cd и Cr определяли методом пламенной атомно-абсорбционной спектрометрии, в то время как Hg и As определяли количественно с помощью атомно-флуоресцентной спектрометрии.

Наиболее часто наблюдались загрязнения  Cr и As, которые были обнаружены во всех образцах, за которыми следовала ртуть, которая была обнаружена в 91 образце. В кормах для кошек Cr и As были наиболее распространенными токсичными металлами, а Cr и Hg были обнаружены во всех кормах для собак. В консервах не был обнаружен Pb, в то время как в консервах для кошек и собак были обнаружены относительно высокие уровни загрязнения Cr, As и Hg. Cr, Hg и As имели самые высокие уровни загрязнения в сухих кормах. Некоторые образцы превышали нормы, установленные Гигиеническим стандартом на корма для домашних животных в Китае, в отношении Pb и Cr, в то время как содержание других токсичных металлов оставалось в пределах допустимого. Однако, консервы соответствовали всем нормативным требованиям по содержанию токсичных металлов.

 Во всех типах кормов для домашних животных Cr, Hg и As неизменно были наиболее распространенными комбинированными загрязнителями. Анализ значений индекса острой опасности (aHI) показал, что как кошки, так и собаки подвергаются потенциальному воздействию исследуемых токсичных металлов с пищей, причем наиболее значительный риск представляет Cr, за которым следуют Pb и As. Это исследование подчеркивает широкое присутствие токсичных металлов в кормах для домашних животных, что создает значительный риск для здоровья домашних животных из-за постоянного воздействия множества токсичных металлов.

Обсуждение

Pb, Cd, Cr, Hg и As являются токсичными, биоустойчивыми и биоаккумулирующимися загрязнителями для домашних животных. В этом исследовании Cr, As и Hg преобладали во всех образцах. Педринелли и соавт. сообщили, что в домашних рационах для собак и кошек более 90% образцов были загрязнены Pb, Cd, Cr и Hg, что согласуется с нашими результатами. Интересно, что наше исследование также показало, что уровень загрязнения Pb был низким, но его концентрация была высокой (5,80 мг/кг). Наличие высоких концентраций свинца, несмотря на низкий уровень загрязнения, указывает на необходимость тщательного мониторинга и соблюдения строгих нормативных стандартов для защиты здоровья домашних животных.

В  сравнении с  Гигиеническим стандартом на корма для домашних животных Китая, в 8,60% образцах кормов для домашних животных превышен предел содержания Pb, а в 26,88% - Cr, но  концентрации трех других тяжелых металлов были ниже соответствующих пределов. Эта тенденция была характерна как для образцов корма для кошек, так и для собак, исследованных в ходе исследования. Это несоответствие может быть связано с накоплением металлических элементов в географических регионах, где добывается это сырье для кормов для домашних животных.

Происхождение и условия выращивания пищевых ингредиентов существенно влияют на содержание микроэлементов.  Основными ингредиентами, которые были исследованы в этом исследовании, были птица, рыба, злаки, клубни и мясокостная мука. Согласно данным Hossain и соавт. в мясокостной и рыбной муке наблюдалось значительное загрязнение Cr. Кроме того, исследования показали более высокие концентрации Cr и Pb в зерне и овощах.. Гарридо и соавт. также подчеркнули, что в клубнях картофеля, выращенного в районах добычи полезных ископаемых, предельные концентрации Pb, Cd и As в овощах, продаваемых на коммерческой основе, превышены в 16 раз, в десять раз и в девять раз соответственно. В предыдущем исследовании, проведенном в Египте с использованием коммерческих кормов для домашних животных, в корме для кошек в среднем содержалось больше металлов Cd, Cr, Pb и Sn, чем в корме для собак..

Примечательно, что эти результаты отличаются от результатов текущего исследования. В настоящем исследовании средние концентрации Pb и Cd в корме для кошек были выше, чем в корме для собак, в то время как средние концентрации Cr и As в корме для кошек были ниже, чем в корме для собак. Это несоответствие может быть связано с различиями в основных компонентах пищевых продуктов, а также с происхождением сырья. В целом, ингредиенты животного происхождения более подвержены загрязнению токсичными металлами, чем ингредиенты растительного происхождения.. Более того, Кешаварзи и соавт. заметили, что концентрация токсичных металлов в тканях трех видов рыб различалась из-за различий в их привычках питания и способности к накоплению.

 В этом исследовании разница в концентрациях токсичных металлов между кошачьими и собачьими кормами может быть объяснена тем фактом, что кошки - плотоядные животные, которым в основном необходимы животные белки и жиры. Поэтому в некоторых кормах для кошек может быть больше ингредиентов животного происхождения. Собаки, напротив, всеядны и придерживаются более разнообразного рациона, который включает значительное количество растительной пищи наряду с небольшим количеством продуктов животного происхождения. Кошки чаще, чем собаки, употребляют пищу, содержащую рыбные белки, поскольку они более привлекательны для кошек. Рыба является богатым источником белка, но некоторые виды могут накапливать большое количество токсичных металлов. Исследование, проведенное Kim, показало, что в рационе, основанном на рыбе, содержание As, Cd и Hg значительно выше, чем в рационе, основанном на птице или красном мясе. Следовательно, рационы, содержащие рыбу, могут представлять больший риск для здоровья, чем другие.

 В этом исследовании сухой корм для домашних животных показал более высокий уровень загрязнения токсичными металлами по сравнению с консервами, при этом средние концентрации Pb, Cd, Cr и As в сухом корме были выше, чем в консервах. Аналогичные результаты были получены в работе Zafalon и соавт.. Кроме того, содержание пяти токсичных элементов в консервах соответствовало стандарту, в то время как в сухих продуктах содержание Pb в образцах на 10,13% превышало норму, а содержание Cr в образцах на 31,65% превышало норму. Это указывает на то, что сухие корма менее безопасны, чем консервы. Более высокие концентрации токсичных металлов в сыворотке крови у собак, получавших коммерческие и смешанные корма, по сравнению с собаками, получавшими домашнюю пищу, могут быть обусловлены более высокой долей сухого корма в рационе собак, как отметили Томза-Марциняк и соавт..

Наблюдаемая разница в содержании тяжелых металлов в сухих и консервированных кормах для домашних животных действительно может быть обусловлена несколькими факторами, такими как сырье, методы обработки, добавки и упаковочные материалы. Различия в источниках сырья, по-видимому, являются основным фактором, влияющим на качество кормов. Загрязнение сухого корма для домашних животных также может быть связано с такими методами обработки, как взбивание, гранулирование и запекание, которые могут способствовать попаданию или концентрации тяжелых металлов. Исследование Tao и соавторов подтверждает это, отмечая более высокие уровни загрязнения тяжелыми металлами (включая Cr, Cd, As и Hg) в образцах минералов и добавок, используемых в кормах для домашних животных. Чрезмерное использование этих компонентов в рецептурах сухих кормов потенциально может привести к повышению уровня токсичных металлов.

Кроме того, упаковочные материалы, содержащие токсичные металлы, могут попасть в корм для домашних животных, что еще больше усугубит загрязнение. Например, Eti и соавт. обнаружили, что тяжелые металлы (Pb, Cd, Hg, Cr и Sb) мигрируют из пластиковых упаковок, контактирующих с пищевыми продуктами, что создает риск их биоаккумуляции с течением времени при повторном воздействии.

Являясь природными компонентами земной коры, токсичные металлы проникают в нее повсеместно. В результате природных процессов и антропогенной деятельности человека токсичные металлы загрязняют экосистемы, такие как почва, растения, вода и воздух, и максимально увеличивают воздействие токсичных металлов на окружающую среду.. Для обеспечения сбалансированного питания домашних животных корм для домашних животных обычно содержит различные ингредиенты. В результате смешанное присутствие тяжелых металлов неизбежно. В настоящем исследовании были обнаружены по крайней мере два тяжелых металла. Наибольшая доля образцов была загрязнена тремя токсичными металлами, доминирующими загрязнителями были Cr, Hg и As, независимо от того, были ли статистические данные рассчитаны на основе всех образцов, на основе корма для кошек или собак или на основе консервированного или сухого корма.

Сообщалось, что у людей одновременное воздействие кадмия и неорганического мышьяка вызывает более значительное повреждение почек, чем воздействие каждого элемента в отдельности. Дополнительные исследования показали, что одновременное воздействие более высоких концентраций смесей токсичных металлов (Cr, Co, Cd и Pb) может привести к ухудшению функции печени.. Wang и соавт. также рассчитали с помощью моделирования, что воздействие смесей металлов увеличивает риск гиперлипидемии. Несмотря на скудность литературы, посвященной комбинированному загрязнению домашних животных тяжелыми металлами, исходя из ущерба, причиняемого воздействием смесей токсичных металлов на человека, можно сделать обоснованный вывод о том, что комбинированное загрязнение домашних животных тяжелыми металлами также может оказывать неблагоприятное воздействие на домашних животных. Таким образом, необходимы обширные и углубленные исследования комбинированного и кумулятивного воздействия токсичных металлов, содержащихся в кормах для домашних животных.

Для дальнейшей оценки риска попадания тяжелых металлов в организм кошек и собак с зараженной пищей мы рассчитали показатель aHI. aHI - это показатель, используемый для оценки риска острой токсичности для животных при кратковременном воздействии химических веществ, таких как тяжелые металлы. Более высокое значение указывает на более высокий риск воздействия. В этом исследовании как кошки, так и собаки сталкиваются с потенциальным риском воздействия токсичных металлов через свой рацион, и Cr является наиболее опасным фактором для здоровья кошек и собак из пяти тяжелых металлов, в то время как Pb и As также представляют значительный риск для их здоровья. Кроме того, в ходе исследования было установлено, что кошки и собаки с более легким весом могут быть более чувствительны к потреблению тяжелых металлов из-за их относительно меньшей массы тела, что приводит к более высоким значениям aHI.

Заключение

Исследование выявило широкое присутствие Cr, Hg и As в импортируемых кормах для кошек и собак, на  китайском рынке в 2021-2022 годах. Средние концентрации Pb были самыми высокими в целом, за ними следовал Cr, причем некоторые образцы превышали пределы, установленные Гигиеническим стандартом на корма для домашних животных в Китае. Сухие корма являются  менее безопасными, чем консервы. Cr представляет наибольшую опасность для здоровья домашних животных, при этом значительные риски также связаны с Pb и As. Часто встречается совместное загрязнение Cr, Hg и As, что потенциально усиливает их совокупное воздействие на здоровье. Поэтому необходимы дополнительные исследования комбинированной токсичности, чтобы полностью понять эти риски, подчеркивая необходимость более строгого контроля качества при производстве кормов для домашних животных и оценки безопасности упаковочных материалов.

Расскажите об этой странице друзьям!