我国疯草中毒病防控的研究概述

宁璐璐，黄 雨

（西北农林科技大学动物医学院 712100）

疯草（Locoweed）是一种包括豆科棘豆属（Oxytropis spp.）和黄芪属（Astragalus spp.）的有毒植物总称。全世界有2000 多种，我国疯草类有毒植物约有45 种，其中起主要危害的有12种（棘豆属10 种，黄芪属2 种）[1]。从毒物学角度上看，疯草是一类毒草，动物采食后可引起中毒，但从牧草学和营养学角度看，疯草富含多种营养物质可供动物吸收利用，包括粗蛋白（11%-20%）、粗脂肪、矿物元素和多种氨基酸，是一种可利用的牧草资源[2]。因此掌握疯草的分布，探索其对我国畜牧业造成的灾害情况，分析不同防控措施的优缺点，并对疯草潜在的生态价值做出讨论，对缓解我国西部草原生态压力和提高疯草利用率具有重要意义。

1 疯草的分布

疯草在我国主要分布在内蒙古、青海、宁夏、西藏、陕西、甘肃、新疆等地。西藏省天然草原包括有毒植物约365 种，分布最广泛的有毒植物是豆科黄芪属和棘豆属有毒植物，它们的危害最为严重[4]。新疆省毒草发生面积接近700 万hm2，约占全国天然草地毒草危害面积的20.42%，常见有毒植物有81 种，分属24 科54 属，对环境和生产生活造成严重危害的有毒植物约占毒草总面积的80%以上，包括有白喉乌头、小花棘豆、醉马芨芨草、变异黄芪、无叶假木贼等[5]。

2 疯草的危害

2.1 产生神经症状，严重者导致动物死亡

疯草气味不良且适口性较差，在牧草丰富的季节不会被动物主动采食，在冬春季节牧草生长不良时，疯草具有根系发达、较强抗病抗旱的特点，可以大范围的在草场生长，动物因为饥饿而采食，且疯草具有成瘾性，最终因为长期大量采食出现运动机能障碍的中毒现象。根据杨小平的研究发现[6]自然中毒一般呈慢性过程，初期表现为随着采食量的增加，体重增长较快，但动物营养状况不良，体温异常，精神萎靡，被毛杂乱，并开始出现头颈震颤，反应迟缓，目光呆滞，共济失调为特征的中枢神经症状，继续发展则会出现贫血，四肢水肿，后肢麻痹，行动困难，卧地不起等症状，最后因衰竭死亡。

2.2 降低动物繁殖力，减缓种群改良速度

对于公畜而言，邓利[7]等通过t 检验比较后发现，实验组和田羊垂体、睾丸指数均极显著高于对照组，可以间接判断有毒植物对脏器的损害程度，表明小花棘豆通过损伤公羊的垂体-性腺轴造成公羊性欲降低、无配种能力。对于母畜而言，因为小花棘豆的主要毒性成分苦马豆素分子量仅为173，可通过胎盘屏障进入血液，苦马豆素会影响胚胎发育，影响胎儿生长，长时间摄食小花棘豆能使绵羊、山羊、牛等动物的母畜产畸胎，并且由摄食小花棘豆的母绵羊生产的胎儿出现与其母绵羊相同的病理学变化[8]。由此可见公畜、母畜和胎儿都会受到疯草毒性成分苦马豆素的损害，影响动物的生长发育，严重阻碍我国西部畜牧业的发展，减缓动物种群的进化和改良。

2.3 使草地毒草化，影响生态环境

疯草生命力极强，在天然草地容易扩张生长，并形成优势种，从而导致正常牧草生长缓慢，抑制当地草场植物种类扩增和生物多样性的形成，进而导致普通植物对恶劣环境的适应性逐渐下降，草地的植被逐渐单一化，最终使草地毒草化，严重破坏了当地生态平衡。可食用牧草在草场中所占比例逐渐下降，草场利用率下降，阻碍西部畜牧业的发展[9，10]。青藏高原地区因为恶劣的高原高山气候，和当地百姓缺乏管理经验，使当地的草场退化并且毒草化越来越严峻，出现不同类型的毒草型退化草地，其中西藏北部以棘豆型毒草为主，祁连山地区以狼毒型毒草为主，三江源黑土滩地区以次生型毒草为主[11]。

3 疯草的中毒机理

3.1 苦马豆素抑制α-甘露糖苷酶活性

苦马豆素可以抑制多种细胞器内α-甘露糖苷酶的活性，使细胞内蛋白的N-糖基化合成、加工、转运以及甘露糖参与的寡聚糖代谢等过程发生障碍，导致细胞表面黏附分子、受体分子功能异常，出现生殖、内分泌及免疫功能障碍，主要病理变化表现为细胞广泛空泡变性，使家畜中枢神经系统和实质脏器受到损害，造成细胞功能紊乱，其中小脑神经细胞功能紊乱最为明显，动物出现共济失调的症状[2]。

3.2 苦马豆素诱导细胞凋亡

张樑[12]等通过建立SD 大鼠大脑皮质神经细胞毒性试验的体外原代培养模型，对SW 致神经细胞的毒性损伤作用进行研究，发现 SW 致神经细胞的毒性损伤主要通过诱导神经细凋亡来实现，且具有一定的量效关系。发现SW 诱导大脑皮质神经细胞凋亡依赖于caspase-8 与caspase-3 的级联反应和caspase-12 的表达，所以SW 可能是通过激活死亡受体通路和内质网应激诱导SD 大鼠大脑皮质神经细胞凋亡。

3.3 苦马豆素诱导细胞自噬

王帅[13]等研究表明甘露糖苷酶活性被抑制会引起内质网应激，首先会激活未折叠蛋白质应答 （unfolded protein response，UPR），若未折叠蛋白质应答持续异常会引起细胞自噬，通过细胞自噬降解细胞器内结构异常的蛋白质分子。但是疯草的主要毒性成分苦马豆素可能影响溶酶体膜蛋白糖基化过程，或者影响钙离子稳态使自噬体-溶酶体融合异常，最终导致细胞自噬障碍。苦马豆素还可以使溶酶体降解功能异常而促进自噬体的累积，在多种细胞形成空泡样变性。

4 疯草的防控技术

4.1 物理防控

物理防控主要包括割除、人工挖除、火烧等方法，割除时为防止毒草种子扩散应该在开花阶段进行，人工挖除时为避免疯草根系再度发芽应该使深度大于10cm，火烧时为防止引起草场火灾应随时关注火势并及时灭活。物理防控的优点是操作简单、易行、花费少。缺点是由于除草效率低，所以只适用于小范围的除草，而且在除草过程中容易破坏天然牧草的生长，造成草场退化和沙漠化，引起水土流失。

4.2 化学防控

化学防控是应用2，4-D 丁酯、草甘膦、棘豆清、百草敌等除草剂对毒草进行清除。化学防控的优点是可以快速大范围的进行除草，操作简便。缺点是除草剂不能特异性的识别毒草，在使用使会将天然牧草杀死，造成草场退化和沙漠化，且由于疯草具有根系发达的特点，除草剂不能一次将其完全杀灭，往往需要多次使用才能达到清除效果，这不仅增高牧民的经济成本，还会污染环境，毒草在长期接触除草剂后会产生产生耐药性，导致后续除草效果差。祁发宏[14]研究发现，狼毒净1 号能有效防除狼毒，但也会对正常禾本科及阔叶草地植被的生长造成影响，比较适宜推广于海北地区，不适宜在青海地区使用。目前，国内销量较大的除草剂主要是磺酰脲类、氨基酸类和酰胺类。

4.3 综合利用

杨鸣琦等[15]研究发现实验组腹腔巨噬细胞吞噬率显著高于对照组，说明含SW 的次级代谢产物能够使巨噬细胞吞噬力增强，从而发挥细胞免疫介导的抗肿瘤作用。因此研究苦马豆素的作用机理，开辟苦马豆素批量生产的新型技术，对于癌症的医学应用和疯草防控具有重要意义。

我国有丰富的天然草地资源，畜牧业是西部地区农民的支柱产业，而畜牧业发展的物质基础就是草场中茂盛的牧草，目前由于草场管理不科学、利用不合理、过度放牧等，致使疯草大量繁衍，与牧草的资源竞争加剧，疯草灾害频频发生，疯草防控问题日益严峻。但是疯草防控不能只是简单的除掉疯草，特别是在退化草场及气候恶劣的低劣草地，疯草发挥着重要的生态学作用，应采取容忍哲学，通过采取相应措施缓解优良牧草的生长环境条件，促进优良牧草的生长和恢复；让“变废为宝”的思想根植于心，正确认识疯草的生态作用，改变传统的根除观念，从更加科学的生态利用角度看待疯草的作用，发掘疯草的多种生态作用，加强生态控制，同时物理和化学方法并行，将疯草的数量控制在合理范围内，并逐渐清除疯草的数量，恢复草原生态系统的平衡[3，16]。