جنگ جهانی دوم و مواد معدنی

.
بنتونیت مادهای است معدنی از دسته رس ها یا شبه رس ها و از کانی های متورم شونده تشکیل شده است، که عموماً حاوی مونتموریلونیت و به مقدار کم بیدلیت هستند. منظور از بنتونیت، رسی است که ٩٠ درصد کانی مونتموریلونیت داشته باشد (کریم پور، ۱۳۸۷). از جمله برجسته ترین خواص بنتونیت توان آن در جذب سموم و عناصر سنگین می باشد با این حال تاثیر افزودن آن بر تخفیف اثرات سمی کادمیوم بر تخمیر شکمبه مورد بررسی قرار نگرفته است.
هدف از این آزمایش بررسی تاثیر سم زدایی کادمیوم توسط بنتونیت سدیم و عنصر روی در محیط شکمبه می باشد.
۱-۲ فرضیهها:
H0- افزودن روی و بنتونیت سدیم به جیره های حاوی کادمیوم نمی تواند فراسنجه های تولید گاز را تحت تاثیر قرار دهد.
H1- افزودن روی و بنتونیت سدیم به جیره های حاوی کادمیوم می تواند فراسنجه های تولید گاز را تحت تاثیر قرار دهد.
H0- افزودن روی و بنتونیت سدیم به جیره های حاوی کادمیوم تاثیری بر تخمیر میکروبی و جریان مواد مغذی از فرمنترهای کشت پیوسته دوجریانه نخواهد داشت.
H1- افزودن روی و بنتونیت سدیم به جیره های حاوی کادمیوم تخمیر میکروبی و جریان مواد مغذی از فرمنترهای کشت پیوسته دوجریانه را تحت تاثیر قرار خواهد داد.
۱-۳ هدف اصلی:
کاهش اثرات منفی کادمیوم در شکمبه با استفاده از روی و بنتونیت سدیم.
۱-۴ نوآوری:
تا کنون مقایسه سمیت زدایی کادمیوم با استفاده از روی و بنتونیت در شکمبه صورت نگرفته است.
فصل دوم
مروری بر پژوهشها

فصل دوم
مروری بر پژوهشها
۲-۱ عنصر کادمیوم
کادمیوم (cd) یک فلز نرم به رنگ سفید- نقرهای است. شماره اتمی آن ۴۸، وزن مولکولی آن ۴۱/۱۱۲ دالتون، بوده و در طبیعت دارای ۸ ایزوتوپ است. این فلز دو ظرفیتی دارای ۴ لایه انتقالی بوده و خواص شیمیایی آن مشابه فلز روی میباشد. کریستالهای خالص فلز به شکل طبیعی نبوده اما ساختارهای آن حاوی باندهای نسبتا ضعیفی است. در نتیجه نرمی آن به اندازهای است که میتوان آن را با چاقو برید، همچنین دارای نقطه ذوب ۳۲۱ درجه سانتیگراد میباشد. کادمیوم نسبتاً سریع بخار شده و بخار آزاد شده از آن هنگامی که در معرض هوا باشد بر روی سطح تشکیل لایه اکسید میدهد (کلاسینگ و همکاران، ۲۰۰۵). تمام ترکیبات کادمیوم سمی و مضر میباشند و میتوانند در بدن جانوران به ویژه در کلیهها ذخیره گردند. کادمیوم تنها عنصری است که میزان ذخیره آن با افزایش سن جانور زیاد میشود. این عنصر سمی در غلظتهای غیر کشنده باعث بروز مشکلاتی در رفتار، رشد و فیزیولوژی موجودات میشود. کادمیوم از طریق مواد غذایی وارد بدن میشود و از جمله مواد سرطانزا گروه بندی میگردد و دارای نیمه عمر بیولوژی بالایی است. تولید کادمیوم به صورت آهسته و اندک از اواخر قرن نوزدهم آغاز گردید. تولید این فلز به صورت یک ماده جانبی در استخراج فلز روی بود. از جمله کشورهای تولید کنندهی کادمیوم میتوان ژاپن، آمریکا و آلمان را نام برد. غلظت کادمیوم به مرور زمان با تجمع در نسوج گیاهی و جانوری افزایش مییابد، شروع تحقیقات جدی بر روی کادمیوم بعد از جنگ جهانی دوم و بعد از ظهور بیماری ایتای ایتای در ژاپن بود (علوی،۱۳۸۱).
کادمیوم میتواند از راههای متفاوتی که انسان در آن نقش دارد وارد طبیعت شود این منابع شامل محصولات فرعی از پالایش روی، احتراق ذغال، ضایعات معادن، فرآیند آبکاری فلزات، تولید آهن و استیل، مادههای رنگی، کودها و لجن فاضلاب میباشد. نمکهای سولفات، نیترات، کلرید و استات کادمیوم در آب به راحتی قابل حل بوده و اکسید، هیدروکسید و سولفید آن حلالیت کمتری دارند. ترکیبات آلی کادمیوم هنوز در طبیعت شناخته نشدهاند، با وجود اینکه کادمیوم به آسانی با پروتئینها، اسیدهای آلی و دیگر ترکیبات آلی تشکیل کمپلکس میدهد (کلاسینگ و همکاران، ۲۰۰۵). کادمیوم فلزی واکنشپذیر و سمی میباشد که در اغلب زیست بومهای کشاورزی پراکنده شده است. این عنصر برای هیچ حیوانی ضروری تشخیص داده نشده و به صورت یک ناخالصی در پوشش سطح سایر مواد معدنی سولفیدی وجود دارد و محصول فرعی بقایایی است که در طی گداختن مواد معدنی کاتیونی دو ظرفیتی همچون مس، روی و قلع به دست میآید (گلیان و طهماسبی، ۱۳۸۱). به طور کلی بخش زیادی از آلودگی خاکهای کشاورزی با کادمیوم میتواند نتیجه استفاده از کودهای فسفره و یا فاضلابها باشد.
۲-۲ متابولیسم کادمیوم
۲-۲-۱ جذب
کادمیوم در مقایسه با کاتیونهای دو ظرفیتی مشابه مانند روی و آهن، جذب رودهای نسبتاً کمی دارد. جذب کادمیوم در مقدار آزمایشگاهی آن برای موشها در حدود ۱-۲ درصد، میمونها ۵/۰-۳ درصد، بزها ۲ درصد، خوکها ۵ درصد، گوسفند ۵ درصد و گاوها ۱۶ درصد است (آژانس مواد سمی و ثبت بیماری ، ۱۹۹۹). کادمیوم به طور عمده در دئودنوم و قسمت ابتدایی ژئوژنوم جذب میشود. سلولهای خاصی برای انتقال کادمیوم شناسایی نشدهاند و به نظر میرسد جذب ناخواسته از طریق مواد مغذی ضروری مانند آهن، روی، منگنز و سیستئین راه انتقال حد واسط کادمیوم به سلولهای لبه مسواکی روده باشد (زالوپس و احمد ، ۲۰۰۳). برای مثال کادمیوم میتواند بوسیله انتقال دهنده فلز دو ظرفیتی-۱ جذب شود، که به صورت طبیعی واسط جذب آهن در جیره غذایی است. کادمیوم باند شده به پپتیدها و پروتئینها میتواند بوسیله آندوسیتوز وارد انتروسایت شود. مقدار جذب کادمیوم در روده بستگی به سطح آن دارد به طوریکه در سطوح بالا به صورت مؤثرتری جذب میشود (ماتسونو و همکاران، ۱۹۹۱). سطوح بالای کادمیوم اتصالات محکم بین انتروسیتهای رودهای را از بین برده و عملکرد اپیتلیال را دچار اختلال میکند. جیرههای حاوی سطوح بالای کلسیم، کروم، منیزیم یا روی جذب کادمیوم را کاهش میدهند (فولکس ، ۱۹۸۵). محل اصلی جذب کادمیوم در بخش ابتدایی روده کوچک است هرچند از بعضی قسمتهای دستگاه گوارش مخصوصاً در حضور نمکهای صفراوی میتواند جذب شود، این عنصر در محل جذب خود میتواند به میکروویلیهای روده آسیب بزند و باعث اختلال در جذب برخی از عناصر شود (پیگمان و همکاران، ۱۹۹۷). انتقال کادمیوم به درون سلولهای مخاطی روده کوچک احتمالاً اولین مرحله جذب است اما ممکن است این جذب به وسیله لیگاندهای با وزن مولکولی پایین مخصوصاً متالوتیونین انجام شود. معمولا انتقال کادمیوم از سلولهای مخاطی روده به جریان خون نسبت به عناصر ضروری کمتر میباشد (فوکس و همکاران، ۱۹۸۴). والبرگ و همکاران (۱۹۷۷)، گزارش نمودند که ۳۰ درصد از کادمیوم مصرفی به وسیله سلولهای مخاطی روده جذب میشود اما فقط حدود ۱ درصد آن از طریق سلولهای مخاطی به غشای سلولی آنها متصل میشود و به دنبال پوست اندازی این سلولها دوباره به درون دستگاه گوارش برمیگردد. به طور کلی جذب کادمیوم در مقایسه با کاتیونهای دو ظرفیتی از قبیل آهن و روی پایینتر بوده و تقریباً حدود ۱ تا ۵ درصد در اغلب گونهها میباشد و در گاو این مقدار تا ۱۶ درصد بسته به مقدار کادمیوم جیره گزارش شده است (کلاسینگ، ۲۰۰۵).