Quality and safety of products using GM soybeans in the diet of bulls

Abstract

The production of high-quality and safe food products in areas contaminated by radiation due to the Chornobyl Nuclear Power Plant accident remains a pressing issue. The aim of this study was to determine the concentration and transfer factors of 137Cs, Pb, Cd, Cu, and Zn in bull products when including various high-protein feeds, such as narrow-leaved lupin and genetically modified soybean, in their diets. The study employed zootechnical methods (design and conduct of a scientific-economic experiment on animals), radiological and spectrometric methods (determination of the concentration of 137Cs, Pb, Cd, Cu, and Zn in feeds, longissimus dorsi muscle, liver, kidneys, and testes of bulls), and statistical methods. It was established that when using GM soybean in the grain mixture, the concentration of 137Cs in the muscle tissue of animals in Group II (experimental) decreased relative to the control by 2.57 Bq/kg, or by 40.5% with a statistically significant difference between groups (P > 0.99). Furthermore, the transfer factor of the radionuclide into the muscle tissue of animals in Group II compared to Group I also had 2.15% abs. lower. The content of Pb in the muscle tissue of bulls in both experimental groups exceeded the maximum permissible concentration by 2.52–2.78 times, while the concentration of Cd in the longissimus dorsi muscle and Cu in the liver of animals in Group II also exceeded sanitary-hygienic requirements by 10.0% and 2.0%, respectively. The introduction of 40% (by mass) of maize grain and 30% of GM soybean into the grain mixture instead of the same amount of wheat and lupin chop during the fattening of animals in the third zone of radioactive contamination contributed to significantly higher content and transfer of heavy metals into muscle tissue: Pb – by 10.3% and 0.10% abs., Cd – 10.0 and 0.03, Cu – 17.2 and 0.53, and Zn – by 17.2% and 2.40% abs. The results of the research can be used in agricultural enterprises and private households that produce livestock products in areas with a high anthropogenic load.

Виробництво якісних і безпечних харчових продуктів в умовах радіоактивного забруднення території внаслідок аварії на Чорнобильській атомній електростанції було і залишається актуальною проблемою. Мета роботи – визначити показники концентрації та переходу 137Cs, Pb, Cd, Cu, Zn у продукцію бугайців за включення у їх раціони різних високобілкових кормів – люпину вузьколистого та генетично модифікованої сої. При проведенні досліджень використані наступні методи: зоотехнічні (постановка і проведення науково-господарського експерименту на тваринах), радіологічні і спектрометричні (визначення концентрації 137Cs, Pb, Cd, Cu, Zn в кормах, найдовшому м'язі спини, печінці, нирках і сім'яниках бугайців), статистичні. Було встановлено, що за використання у складі зерносуміші ГМ-сої, концентрація 137Cs в м'язовій тканині тварин ІІ (дослідної) групи відносно контролю знижувалася на 2,57 Бк/кг, або на 40,5 % за статистично значущої міжгрупової різниці (Р>0,99). До того ж коефіцієнт переходу радіонукліду в м'язову тканину тварин ІІ групи порівняно з аналогами І групи також виявився меншим на 2,15 % абс. Уміст Pb у м'язовій тканині бугайців обох піддослідних груп перевищував гранично допустиму концентрацію в 2,52-2,78 раза, а концентрація Cd у найдовшого м'язі спини і Cu в печінці тварин ІІ групи також виявилася більшою за санітарно-гігієнічні вимоги на 10,0 % і 2,0 % відповідно. Уведення до складу зерносуміші 40 % (за масою) дерті кукурудзи і 30 % ГМ-сої замість такої ж кількості дерті пшениці і люпину за відгодівлі тварин у ІІІ зоні радіоактивного забруднення сприяє значно більшому вмісту і переходу важких металів у м'язову тканину: Pb – на 10,3 % і 0,10 % абс., Cd – 10,0 і 0,03, Cu – 17 ,2 і 0,53 та Zn – на 17,2 % і 2,40 % абс. Результати досліджень можуть бути використані у сільськогосподарських підприємствах і особистих господарствах населення, які виробляють тваринницьку продукцію у зоні з підвищеним техногенним навантаженням.