Ahmadi, M., Kalinin, I. , & Tomchuk, V.
(2023).
Removal of heavy metals using sorbents and biochemical indexes in rats.
Ukrainian Journal of Veterinary Sciences,
14(4),
9-22.
https://doi.org/10.31548/veterinary4.2023.09
Широкий спектр негативного впливу важких металів на організм ссавців спрямовує дослідників на пошук способів зниження токсичної дії цих хімічних сполук. Вирішити цю проблему можливо завдяки використанню сорбентів. Мета наукового дослідження полягала у визначенні впливу сорбентів на вміст важких металів (кадмію, міді, свинцю та цинку) в тканинах щурів. Для цього використовували токсикологічні, фізикохімічні та біохімічні методи. Встановлено, що застосування сорбенту філіпситу сприяло зниженню вмісту міді і цинку в крові щурів в 1,6 раза, кадмію в 2 рази та свинцю в 2,6 раза. У печінці щурів уміст міді і цинку зменшувався в 1,4 раза, а кадмію і свинцю – в 2 рази. В тканинах нирок уміст досліджуваних металів зменшувався вдвічі. Аналогічне зниження рівня в тканинах відзначалося і при використанні сорбенту шабазиту для всіх досліджуваних важких металів. Введення в організм щурів сорбенту клиноптилоліту сприяло зменшенню вмісту в крові міді і цинку в 2 рази, кадмію і свинцю в 2,6 і 3 рази відповідно. В тканинах печінки виявляли зниження рівня міді і цинку в 1,6 раза, кадмію і свинцю в 3 рази. За введення тваринам сорбенту морденіту вміст міді і цинку в крові знижувався в 1,5 раза, а кадмію і свинцю в 3 рази порівняно з контролем. Уміст всіх досліджуваних металів у печінці щурів зменшувався в 2,4 раза. Застосування в тваринництві зазначених сорбентів сприятиме зменшенню вмісту важких металів у тканинах тварин, що забезпечить отримання якісної та безпечної продукції, а також сприятиме збереженню здоров’я людини
тканини тварин; кадмій; мідь; свинець; цинк
[1] Ahmad, S.Z.N., Wan Salleh, W.N., Ismail, A.F., Yusof, N., Mohd Yusop, M.Z., & Aziz, F. (2020). Adsorptive removal of heavy metal ions using graphene-based nanomaterials: Toxicity, roles of functional groups and mechanisms. Chemosphere, 248, article number 126008. doi: 10.1016/j. chemosphere.2020.126008.
[2] Alengebawy, A., Abdelkhalek, S.T., Qureshi, S.R., & Wang, M.Q. (2021). Heavy metals and pesticides toxicity in agricultural soil and plants: Ecological risks and human health implications. Toxics, 9(3), article number 42. doi: 10.3390/toxics9030042.
[3] Baimenov, A.Z., Fakhradiyev, I.R., Berillo, D.A., Saliev, T., Mikhalovsky, S.V., Nurgozhin, T.S., & Inglezakis, V.J. (2021). Synthetic amphoteric cryogels as an antidote against acute heavy metal poisoning. Molecules, 26(24), article number 7601. doi: 10.3390/molecules26247601.
[4] Belviso, C. (2020). Zeolite for potential toxic metal uptake from contaminated soil: A brief review. Processes, 8(7), article number 820. doi: 10.3390/pr8070820.
[5] Burakov, A., Galunin, E.V., Burakova, I.V., Kucherova, A., Agarwal, S., Tkachev, A.G., & Gupta, V.K. (2018). Adsorption of heavy metals on conventional and nanostructured materials for wastewater treatment purposes: A review. Ecotoxicology and Environmental Safety, 148, 702-712. doi: 10.1016/j.ecoenv.2017.11.034.
[6] Chen, Y., Liang, Y., Zhou, H., Wang, Q., & Liu, Y. (2022). Farmers’ adaptive behaviors to heavy metal-polluted cultivated land in mining areas: The influence of farmers’ characteristics and the mediating role of perceptions. International Journal of Environmental Research and Public Health, 9(11), article number 6718. doi: 10.3390/ijerph19116718.
[7] Eberle, S., Börnick, H., & Stolte, S. (2022). Granular natural zeolites: Cost-effective adsorbents for the removal of ammonium from drinking water. Water, 14(6), article number 939. doi: 10.3390/w14060939.
[8] Engwa, G.A., Ferdinand, P.U., Nwalo, F.N., & Unachukwu, N.M. (2019). Mechanism and health efects of heavy metal toxicity in humans. In Poisoning in the modern world – new tricks for an old dog. London: IntechOpen. doi: 10.5772/intechopen.82511.
[9] European convention for the protection of vertebrate animals used for experimental and other scientific purposes. (1986). Retrieved from https://rm.coe.int/168007a67b.
[10] Fatullayeva, S., Tagiyev, D., & Zeynalov, N. (2021). A review on enterosorbents and their application in clinical practice: Removal of toxic metals. Colloid and Interface Science Communications, 45, article number 100545. doi: 10.1016/j.colcom.2021.100545.
[11] Haemmerle, M.M., Fendrych, J., Matiasek, E., & Tschegg, C. (2021). Adsorption and release characteristics of purified and non-purified clinoptilolite tuffs towards health-relevant heavy metals. Crystals, 11(11), article number 1343. doi: 10.3390/cryst11111343.
[12] Irannajad, M., & Haghighi, H.K. (2021). Removal of heavy metals from polluted solutions by zeolitic adsorbents: A review. Environmental Processes, 8, 7-35. doi: 10.1007/s40710-020-00476-x.
[13] Kim, J.J., Kim, Y.S., & Kumar, V. (2019). Heavy metal toxicity: An update of chelating therapeutic strategies. Journal of Trace Elements in Medicine and Biology, 54, 226-231. doi: 10.1016/j. jtemb.2019.05.003.
[14] Liu, X., Zhao, X., Yin, H., Chen, J., & Zhang, N. (2018). Intermediate-calcium based cementitious materials prepared by MSWIfly ash and other solid wastes: Hydration characteristics and heavy metals solidification behavior. Journal of Hazardous Materials, 349, 262-271. doi: 10.1016/j. jhazmat.2017.12.072.
[15] Lopotych, N., Panas, N., Datsko, T., & Slobodian, S. (2020). Influence of heavy metals on hematologic parameters, body weight gain and organ weight in rats. Ukrainian Journal of Ecology, 10(1), 175-179. doi: 10.15421/2020_28.
[16] Ma, J., Qin, G., Zhang, Y., Sun, J., Wang, S., & Jiang, L. (2018). Heavy metal removal from aqueous solutions by calcium silicate powder from waste coal fly-ash. Journal of Cleaner Production, 182, 776-782. doi: 10.1016/j.jclepro.2018.02.115.
[17] Morante-Carballo, F., Montalván-Burbano, N., Carrión-Mero, P., & Jácome-Francis, K. (2021). Worldwide research analysis on natural zeolites as environmental remediation materials. Sustainability, 13(11), article number 6378. doi: 10.3390/su13116378.
[18] Pabi´s-Mazgaj, E., Gawenda, T., Pichniarczyk, & P., Stempkowska, A. (2021). Mineral composition and structural characterization of the clinoptilolite powders obtained from zeolite-rich tuffs. Minerals, 11(10), article number 1030. doi: 10.3390/min11101030.
[19] Saha, P., & Paul, B. (2019). Assessment of heavy metal toxicity related with human health risk in the surface water of an industrialized area by a novel technique. Human and Ecological Risk Assessment: An International Journal, 25(4), 966-987. doi: 10.1080/10807039.2018.1458595.
[20] Simon, D., Palet, C., Costas, A., & Cristobal, A. (2022). Agro-industrial waste as potential heavy metal adsorbents and subsequent safe disposal of spent adsorbents. Water, 14(20), article number 3298. doi: 10.3390/w14203298.
[21] Tazitdinova, R., Beisenova, R., Saspugayeva, G., Aubakirova, B., Nurgalieva, Z., Zandybai, A., Fakhrudenova, I., & Kurmanbayeva, A. (2018). Changes in the biochemical parameters of rat blood under the combined effect of chronic intoxication with such heavy metals as Copper, Zinc, Arsenic. Advances in Animal and Veterinary Sciences, 6(11), 492-498. doi: 10.17582/ journal.aavs/2018/6.11.492.498.
[22] Treto-Suárez, M.A., Prieto-García, J.O., Mollineda-Trujillo, Á., Lamazares, E., HidalgoRosa, Y., & Mena-Ulecia, K. (2020). Kinetic study of removal heavy metal from aqueous solution using the synthetic aluminum silicate. Scientific Reports, 10, article number 10836. doi: 10.1038/s41598-020-67720-0.
[23] Tschegg, C., Hou, Z., Rice, A.H.N., Fendrych, J., Matiasek, E., Berger, T., & Grasemann, B. (2020). Fault zone structures and strain localization in clinoptilolite-tuff (Nižný Hrabovec, Slovak Republic). Journal of Structural Geology, 138, article number 104090. doi: 10.1016/j. jsg.2020.104090.
[24] Wei, J., Yang, Z., Sun, Y., Wang, C., Fan, J., Kang, G., Zhang, R., Dong, X., & Li, Y. (2019). Nanocellulose-based magnetic hybridaerogel for adsorption of heavy metal ions from water. Journal of Materials Science, 54, 6709-6718. doi: 10.1007/s10853-019-03322-0.