郭 蓉，郭亞洲，王 帥，楊 晨，蘇永霞，吳晨晨，路 浩，趙寶玉

(西北農(nóng)林科技大學(xué)動物醫(yī)學(xué)院，中國西部有毒植物研究所，楊凌 712100)

中國是世界草地資源大國，擁有天然草地面積約3.9億 hm2，約占國土總面積的40.9%，是耕地面積的2.91倍、森林面積的1.89倍，占世界草地面積的12.4%，位居世界第一。其中，可利用草地面積約3.3億 hm2，占我國草地總面積的84.6%[1]。天然草地是廣大牧民最基本的生產(chǎn)生活資料和發(fā)展草牧業(yè)的重要物質(zhì)基礎(chǔ)，在草食家畜生產(chǎn)中發(fā)揮著重要的作用。據(jù)統(tǒng)計，我國268個牧業(yè)縣生產(chǎn)的牛肉、羊肉、奶類產(chǎn)量分別占到全國的23%、35%和23%[2]。同時，天然草地也是我國面積最大的陸地生態(tài)系統(tǒng)，是重要的綠色生態(tài)屏障，具有防風(fēng)固沙、涵養(yǎng)水源、保持水土、固碳釋氧、調(diào)節(jié)氣候、維護(hù)生物多樣性等生態(tài)功能。天然草地所具有特殊的生產(chǎn)功能和生態(tài)功能是不可替代的重要戰(zhàn)略資源，在維護(hù)國家經(jīng)濟(jì)、社會、生態(tài)建設(shè)及邊疆地區(qū)穩(wěn)定等方面地位舉足輕重[3]。我國天然草地80%分布在北方，20%分布在南方，北方以傳統(tǒng)天然草地為主，南方主要是草山或草坡。西藏、內(nèi)蒙古、新疆、四川、青海和甘肅6省區(qū)是我國最重要的草原省區(qū)，天然草地面積達(dá)2.9億 hm2，占全國草地面積74.4%。其中，西藏天然草地面積最大，為8 205.2萬 hm2，占全國草地面積的21.1%，其次為內(nèi)蒙古、新疆和青海，分別為7 880.4萬、5 733.3萬和3 636.9萬 hm2，此外，四川、甘肅和云南的草地面積也較大[4]。

然而，隨著全球氣候變化、人口增長、超載過牧、盲目開墾等自然和人為因素的影響，特別是超載過牧和人為因素的過度干擾，使得我國天然草地長期處于不合理利用狀態(tài)，導(dǎo)致草地不同程度的退化、沙化、鹽漬化、毒害草化等，造成草地生產(chǎn)和生態(tài)服務(wù)功能衰退。有資料顯示，我國天然草地90%存在不同程度的退化，30%嚴(yán)重退化，且呈現(xiàn)局部改善而整體惡化的趨勢[5]。天然草地的退化可進(jìn)一步引發(fā)有毒植物、鼠蟲害等生物災(zāi)害多發(fā)、頻發(fā)，導(dǎo)致可食牧草種類和產(chǎn)量減少，生物多樣性降低及生態(tài)環(huán)境惡化。特別是近幾十年來，有毒植物在我國天然草地的蔓延成災(zāi)，給各地生態(tài)和經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展帶來極大危害，被稱為天然草地的“綠色殺手”[6]。本文通過對我國天然草地有毒植物的種類分布與危害、主要有毒植物毒理學(xué)與中毒病及其防治技術(shù)等方面的進(jìn)展進(jìn)行綜述，今后可為我國草原牧區(qū)放牧家畜有毒植物中毒病的綜合防控和健康養(yǎng)殖提供一定的理論指導(dǎo)。

1 中國天然草地有毒植物種類與分布

我國的植物資源十分豐富，其中,有毒植物種類眾多。據(jù)報道，我國有毒植物約1 300種，分布于140多科，其中,豆科、大戟科、毛茛科、菊科、杜鵑花科、茄科和百合科等最多，有330多種[7]。天然草地是有毒植物種類和種群分布較多，且危害嚴(yán)重的地區(qū)，主要分布于西藏、新疆、青海、內(nèi)蒙古、甘肅、寧夏和四川等西部省區(qū)，相關(guān)種類達(dá)52科165屬316種[7]。據(jù)我國農(nóng)業(yè)農(nóng)村部全國畜牧總站草業(yè)處統(tǒng)計，西藏、新疆、青海、甘肅、內(nèi)蒙古、寧夏、陜西、四川、山西、云南和河北11個省區(qū)天然草地有毒植物分布面積為3 470.58萬hm2，占可利用草地面積的13.29%。我國部分省區(qū)天然草地主要有毒植物種類如表1所示[8]。

表1 中國部分省區(qū)天然草地主要有毒植物種類Table 1 Main poisonous plant species in natural grassland in some provinces of China

由于氣候條件、地理地貌、草地類型及土壤類型等生態(tài)因素的不同，我國有毒植物的種類與分布存在明顯的地域性差異。在我國西北干旱荒漠草原區(qū)，區(qū)域范圍主要涉及新疆天山南北的塔里木盆地和準(zhǔn)噶爾盆地、甘肅河西走廊、青海柴達(dá)木盆地、內(nèi)蒙古中西部、寧夏及陜西兩省與內(nèi)蒙古接壤等地區(qū)，以小花棘豆、變異黃芪、醉馬芨芨草、牛心樸子、苦豆子、無葉假木賊、駱駝蓬等為主；青藏高原東南部高寒草甸草原區(qū)，區(qū)域范圍主要涉及青海東南部、西藏東南部、甘肅南部及四川西北部等地區(qū)，以甘肅棘豆、黃花棘豆、瑞香狼毒、莖直黃芪、黃帚橐吾、箭葉橐吾、馬先蒿、醉馬芨芨草等為主；青藏高原西北高寒荒漠草原區(qū)，區(qū)域范圍主要涉及西藏西部及西北部及青海西部等地區(qū)，以冰川棘豆、莖直黃芪、瑞香狼毒、毛瓣棘豆、藏橐吾等為主；祁連山草原區(qū)主要涉及祁連山南坡的青海海北州、北坡的甘肅武威及張掖南部等地區(qū)，以甘肅棘豆、瑞香狼毒、馬先蒿、醉馬芨芨草、箭葉橐吾、露蕊烏頭等為主；新疆伊犁及阿爾泰山南坡草原區(qū)，區(qū)域范圍主要涉及新疆伊犁州、博爾塔拉蒙古自治州及阿勒泰等地區(qū)，以白喉烏頭、準(zhǔn)噶爾烏頭、納里橐吾、醉馬芨芨草、藜蘆、馬先蒿、毒芹等為主；內(nèi)蒙古東部及河北壩上草原區(qū)，區(qū)域范圍主要涉及內(nèi)蒙古東部錫林郭勒盟、興安盟、呼倫貝爾盟、河北北部張家口和承德等地區(qū)，以瑞香狼毒、醉馬芨芨草、狼毒大戟、披針葉黃華等為主[9]。

2 中國天然草地有毒植物的危害

隨著天然草地有毒植物的蔓延和擴(kuò)散，在天然草地群落中家畜喜食的、適口性好的優(yōu)良牧草種類和數(shù)量減少，而草地群落中有毒植物比例上升，造成草原牧區(qū)家畜誤食、饑不擇食或被迫采食有毒植物的概率增加，致使中毒災(zāi)害呈現(xiàn)多發(fā)、頻發(fā)甚至暴發(fā)趨勢。同時，有毒植物因其特殊的生長特性、頑強的生命力和極強的抗逆性，以及通過化感作用抑制其他牧草生長，占據(jù)了可食牧草生長空間，導(dǎo)致植物種群結(jié)構(gòu)改變和植物種群多樣性失調(diào)。這不僅導(dǎo)致嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失，也對草地生態(tài)安全造成不良影響，已成為限制我國草地畜牧業(yè)可持續(xù)發(fā)展和影響草地生態(tài)安全的主要瓶頸。據(jù)不完全統(tǒng)計，全國天然草地分布的有毒植物危害面積約達(dá)3 620萬 hm2，每年引起160多萬頭(只、匹)家畜中毒，死亡12萬頭(只、匹)，毒性災(zāi)害所造成的經(jīng)濟(jì)損失超過100億元[10]。由此可見，天然草地有毒植物災(zāi)害的突發(fā)性、暴發(fā)性和地區(qū)性特點，對草地牧畜業(yè)生產(chǎn)造成很大危害，對牧民的生產(chǎn)、生活以及賴以生存的生態(tài)環(huán)境造成嚴(yán)重威脅[8]。

3 中國天然草地主要有毒植物及其家畜中毒病防治

3.1 瘋草類有毒植物

瘋草一詞由西班牙語“Loco”衍生而來，意思是家畜采食這類有毒植物后，會出現(xiàn)發(fā)瘋樣的神經(jīng)癥狀，因此，獸醫(yī)毒理學(xué)家就形象地把這類有毒植物命名為瘋草[11]。隨著人們對瘋草及其中毒病研究的不斷深入，有關(guān)瘋草的定義更加科學(xué)和嚴(yán)謹(jǐn)：瘋草是指含有苦馬豆素(swainsonine，SW)，且能引起家畜中毒典型神經(jīng)學(xué)癥狀和病理學(xué)變化的有毒植物統(tǒng)稱，主要涉及豆科黃芪屬(Astragalus)和棘豆屬(Oxytropis)有毒植物。

3.1.1 種類、分布與危害 在我國，瘋草類有毒植物約有45種(黃芪屬22種，棘豆屬23種)，其中危害較為嚴(yán)重的有棘豆屬黃花棘豆(Oxytropisochrocephala)、甘肅棘豆(Oxytropiskansuensis)、小花棘豆(Oxytropisglabra)、毛瓣棘豆(Oxytropissericopetala)、冰川棘豆(Oxytropisglacials)、急彎棘豆(Oxytropisdeflexa)、鐮形棘豆(Oxytropisfalcata)、寬苞棘豆(Oxytropislatibracteata)和硬毛棘豆(Oxytropishirta)，黃芪屬莖直黃芪(Astragalusstrictus)、變異黃芪(Astragalusvariabilis)、哈密黃芪(Astragalushamiensis)和堅硬黃芪(Astragalusrigidulus)等。它們主要分布于我國西北、西南及華北地區(qū)，如西藏、新疆、內(nèi)蒙古、青海、甘肅、寧夏、四川和陜西等省區(qū)，面積約1 100萬 hm2，占天然草地有毒植物危害面積的30.4%[12]。僅冰川棘豆在西藏阿里地區(qū)的分布面積已達(dá)209.25萬 hm2，該地區(qū)每年因誤食冰川棘豆中毒死亡動物達(dá)10萬只以上，造成直接經(jīng)濟(jì)損失達(dá)4 000萬元以上[13]。全國每年因瘋草中毒造成的經(jīng)濟(jì)損失達(dá)幾十億元[14]。目前，在天然草地嚴(yán)重退化的情況下，可食牧草急劇減少，瘋草類有毒植物滋生蔓延，造成大批動物中毒死亡，危害十分嚴(yán)重，瘋草已成為危害我國天然草地動物健康的有毒植物之首。

3.1.2 毒理學(xué)與中毒病研究 1979年，Colegate等[15]從灰苦馬豆(Swainsonacanesces)中首次分離出一種吲哚里西啶類生物堿，并命名為苦馬豆素(SW)，此后SW相繼被從黃芪屬和棘豆屬有毒植物中分離出來。1982年，Tulsiani等[16]證明SW是瘋草的主要毒性成分；隨后，James等[17]指出，SW是瘋草類有毒植物引起中毒特征性癥狀的唯一毒素。在我國，曹光榮首次從黃花棘豆中分離出SW，并證實這種生物堿對山羊血漿α-甘露糖苷酶有強烈抑制作用。此后，趙寶玉等[18]、李勤凡等[19]陸續(xù)從莖直黃芪、冰川棘豆等多種瘋草中分離出SW，證實我國瘋草主要毒性物質(zhì)也是SW，與國外研究結(jié)果一致。目前，隨著植物內(nèi)生真菌與宿主互作(圖1)研究的深入，證實棘豆蠕孢菌(Undifilumoxytropis)是瘋草類有毒植物的優(yōu)勢菌，且主導(dǎo)瘋草中SW的生物合成，是瘋草類植物中SW的主要來源[20]。

圖1 瘋草-家畜-內(nèi)生真菌三者間互作關(guān)系Fig.1 The relationship between locoweed,livestock and endophytic fungi

圍繞SW的毒理研究，有關(guān)學(xué)者認(rèn)為，SW陽離子與甘露糖基陽離子的半椅狀空間結(jié)構(gòu)相似，與α-甘露糖苷酶有很高的親和力，能夠競爭性地抑制細(xì)胞溶酶體甘露糖苷酶活性，是α-甘露糖苷酶特異性強烈抑制劑[21]。SW通過抑制溶酶體α-甘露糖苷酶活性，使細(xì)胞內(nèi)蛋白N-糖基化合成、加工、轉(zhuǎn)運以及富含甘露糖的低聚糖代謝等過程發(fā)生障礙[22]；導(dǎo)致細(xì)胞表面膜黏附分子、細(xì)胞膜受體正常功能變化，出現(xiàn)生殖、內(nèi)分泌及免疫功能異常及細(xì)胞廣泛空泡樣病變；使家畜實質(zhì)器官和中樞神經(jīng)系統(tǒng)受損，造成細(xì)胞功能紊亂，尤其是實質(zhì)細(xì)胞功能紊亂，家畜表現(xiàn)出一系列神經(jīng)癥狀。當(dāng)生殖器官組織細(xì)胞發(fā)生空泡變性時，可導(dǎo)致繁殖機(jī)能障礙，引起流產(chǎn)或不育[23]。由此可見，SW通過特異性抑制機(jī)體α-甘露糖苷酶活性，導(dǎo)致細(xì)胞低聚糖代謝障礙及糖蛋白合成加工受阻，致使細(xì)胞內(nèi)低聚糖等糖綴合物蓄積，造成細(xì)胞空泡變性，是導(dǎo)致家畜瘋草中毒的毒性致病機(jī)制。

在廣大草原牧區(qū)，瘋草屬于常年烈性有毒植物，全草有毒，馬屬動物最敏感，其次為山羊、綿羊、駱駝、牛和鹿，牦牛和嚙齒類動物有一定的耐受性。家畜中毒常發(fā)生于冬春缺草季節(jié)，干旱年份有暴發(fā)的傾向。中毒主要呈現(xiàn)慢性經(jīng)過，表現(xiàn)運動和神經(jīng)機(jī)能障礙為特征的臨床癥狀[24]。在采食瘋草初期，家畜體重增加，持續(xù)采食體重反而下降，一般連續(xù)采食1～3個月后發(fā)生中毒。疾病初期，病畜表現(xiàn)為精神差，頭部呈現(xiàn)水平搖晃，反應(yīng)遲鈍，目光呆滯；中期表現(xiàn)共濟(jì)失調(diào)，后肢無力，行走時后軀搖擺，趕急時會摔倒，呈現(xiàn)醉酒樣癥狀；后期常表現(xiàn)行走困難，后肢癱瘓，臥地不起，極度消瘦，最后因極度衰竭而死亡。母畜發(fā)情周期延長、卵巢功能異常、卵子發(fā)育受阻，懷孕母畜出現(xiàn)流產(chǎn)、產(chǎn)死胎或弱胎等，公畜性欲降低，精液質(zhì)量下降，導(dǎo)致繁殖功能障礙[25]。王毅等[26]用瘋草毒素SW在小鼠妊娠期和分娩期染毒，通過檢測血液、子宮和卵巢組織糖基轉(zhuǎn)移酶活性、生殖激素水平及其受體mRNA和類固醇限速酶表達(dá)情況，發(fā)現(xiàn)SW可使N-聚糖加工紊亂，引起促性腺激素分泌降低，進(jìn)一步降低生殖激素受體和性類固醇激素限速酶的表達(dá)量，性類固醇激素分泌下降，導(dǎo)致生殖激素分泌紊亂。

3.1.3 中毒病防治技術(shù) 家畜瘋草中毒目前尚無特效治療方法，關(guān)鍵在預(yù)防。目前，國內(nèi)外對瘋草及其家畜中毒病的防治技術(shù)研究，主要是在立足草地生態(tài)保護(hù)的基礎(chǔ)上，從瘋草-家畜-草地三者互作關(guān)系出發(fā)，通過多種技術(shù)手段預(yù)防和控制災(zāi)害的發(fā)生。防治技術(shù)主要分為針對瘋草防控、針對家畜避免中毒預(yù)防和綜合防控技術(shù)三類[27]。在草地畜牧業(yè)實際生產(chǎn)中，主要采取物理控制、化學(xué)控制、脫毒利用、間歇飼喂、控制采食量、藥物預(yù)防、劃區(qū)輪牧以及控制放牧期等，以生態(tài)控制為主，多種手段相結(jié)合的綜合防控技術(shù)為輔，預(yù)防家畜中毒的發(fā)生。通過在瘋草重災(zāi)區(qū)推廣應(yīng)用，已取得顯著防治效果[8,28]。

3.2 烏頭屬有毒植物

烏頭屬(Aconitum)植物為毛茛科烏頭屬一年生或多年生草本。我國是該屬植物資源分布最豐富的國家，有200多種，除海南外，其他各省區(qū)均有分布，大多數(shù)分布于云南西北部、四川西部、西藏東部、甘肅、青海和新疆的高山地帶，其次是東北諸省。有些種屬在我國嚴(yán)重退化天然草地已形成優(yōu)勢種群，放牧家畜被迫采食后可引起中毒或死亡，嚴(yán)重危害草地畜牧業(yè)健康發(fā)展和生態(tài)安全。

3.2.1 種類、分布與危害 迄今為止，已報道對我國草地畜牧業(yè)生產(chǎn)構(gòu)成嚴(yán)重危害，且能引起牲畜中毒的烏頭屬有毒植物主要有白喉烏頭(Aconitumleucostomum)、準(zhǔn)噶爾烏頭(Aconitumsoongaricum)、露蕊烏頭(Aconitumgymnandrum)、工布烏頭(Aconitumkongboense)、北烏頭(Aconitumkusnezoffii)、黃花烏頭(Aconitumcoreanum)、擬黃花烏頭(Aconitumanthoroideum)、空莖烏頭(Aconitumapetalum)和鐵棒錘(Aconitumpendulum)等10種。特別是近年來，白喉烏頭和準(zhǔn)噶爾烏頭在新疆伊犁河谷及阿爾泰山南坡至準(zhǔn)噶爾西部的天然草地大面積蔓延，2006—2008年，100 m2樣地白喉烏頭平均株數(shù)為288～336株，僅伊犁河谷草地2種烏頭屬有毒植物危害面積達(dá)39.30萬 hm2，形成明顯種群優(yōu)勢，嚴(yán)重影響可食牧草產(chǎn)量。2008年阿勒泰地區(qū)因誤食烏頭中毒死亡牛1 291頭，直接經(jīng)濟(jì)損失1 300多萬元；2014年，阿勒泰富蘊縣干旱少雨，陽坡可食牧草干枯，而陰坡及林帶烏頭生長旺盛，致使牲畜誤食引起194頭中毒死亡，直接經(jīng)濟(jì)損失近200萬元[29]。烏頭屬有毒植物的迅速蔓延，已成為危害新疆天然草地的主要有毒植物[30-31]。

3.2.2 毒理學(xué)與中毒病研究 關(guān)于烏頭屬植物毒性成分的研究，大量報道表明，主要毒性成分是烏頭堿(圖2)、新烏頭堿、次烏頭堿等二萜類生物堿，具有顯著的心臟毒性和神經(jīng)毒性，可引起橫紋肌、心肌、神經(jīng)末梢及中樞神經(jīng)系統(tǒng)興奮，繼而發(fā)生對上述系統(tǒng)的抑制而產(chǎn)生毒性作用，心血管系統(tǒng)和中樞神經(jīng)系統(tǒng)是其毒性作用的主要靶器官[32]。其分子毒性機(jī)制是烏頭堿及相關(guān)生物堿與心肌、神經(jīng)和肌肉細(xì)胞膜上的電壓敏感鈉通道蛋白有高度親和性，使鈉通道持續(xù)激活，引起細(xì)胞離子紊亂，導(dǎo)致細(xì)胞呼吸鏈中斷，無氧呼吸增加和糖原大量分解，造成細(xì)胞能量代謝障礙而發(fā)揮毒性效應(yīng)[33]。

圖2 烏頭堿化學(xué)結(jié)構(gòu)Fig.2 The chemical structure of aconitine

烏頭屬植物屬常年烈性有毒植物，全草有毒，塊根毒性最大，枝葉枯萎后的塊根有劇毒，植株的地上部分在幼嫩期毒性較輕，在開花期其毒性最強，待結(jié)實后毒性減至最低[34]。在春季可食牧草缺乏或遇干旱年份，放牧家畜常因饑餓被迫采食或誤食引起中毒，主要呈現(xiàn)急性經(jīng)過，表現(xiàn)消化道刺激癥狀、循環(huán)機(jī)能障礙和神經(jīng)癥狀[35]。在廣大草原牧區(qū)，烏頭屬有毒植物危害各種家畜，采食后致死率可達(dá)100%。馬攝入其體重0.075%的該屬植物即可致死，中毒后出現(xiàn)流涎、嘔吐、脈搏頻數(shù)、瞳孔散大、呼吸困難、運動中樞和感覺麻痹等；牛、羊中毒后表現(xiàn)流涎、腹痛、腹瀉、瘤胃臌氣、肌肉震顫、呼吸困難、瞳孔散大等，最終因心臟麻痹、呼吸衰竭而死亡[36-37]。

3.2.3 中毒病防治技術(shù) 本病呈現(xiàn)急性中毒過程，發(fā)病快、病程短，致死率高，一旦發(fā)現(xiàn)中毒，如果治療不及時，多數(shù)導(dǎo)致死亡。因此，本病防治的關(guān)鍵是預(yù)防。目前,在我國草原牧區(qū)，最有效的預(yù)防措施是采取物理和化學(xué)防控技術(shù)，控制烏頭屬有毒植的快速蔓延和擴(kuò)散，將其種群分布控制在危害度以下[38-39]。治療尚無特效解毒藥物，主要是采取對癥療法和支持療法。發(fā)現(xiàn)中毒后，應(yīng)立即脫離烏頭屬有毒植物分布的草場，及早進(jìn)行催吐、洗胃和導(dǎo)瀉，對心跳緩慢、心臟傳導(dǎo)異常的病畜可皮下或肌內(nèi)注射阿托品[40]。

3.3 橐吾屬有毒植物

3.3.1 種類、分布與危害 橐吾屬(Ligularia)植物為菊科多年生草本，我國約有110多種，主要分布于新疆、陜西、甘肅、青海、四川、西藏、云南等省區(qū)的山坡、沼澤、濕地、草原、河邊和林緣處。多種橐吾屬植物的根及根莖可入藥，名曰紫菀或山紫菀，具有清熱解毒、止咳祛痰、活血止血、消腫止痛、化腐生肌、利尿利膽等功效，主治支氣管炎、咳喘、肺結(jié)核、咯血等病癥[41]。有些橐吾種屬被認(rèn)為是高寒草甸草地退化程度的指示物種，在嚴(yán)重退化草地形成優(yōu)勢種群，牲畜被迫采食易引起中毒或死亡。目前，黃帚橐吾(Ligulariavirgaurea)、納里橐吾(Ligularianarynensis)、箭葉橐吾(Ligulariasagitta)、藏橐吾(Ligulariarumicifolia)、大葉橐吾(Ligulariamacrophyla)和舟葉橐吾(Ligulariacymbulifera)6種是已報道的主要危害種屬。近年來，黃帚橐吾、箭葉橐吾和納里橐吾在甘肅甘南草原、四川川西北草原、青海黃南州草原和新疆伊犁河谷草原的迅速蔓延，抑制可食牧草生長，降低單位面積載畜量，導(dǎo)致草地生產(chǎn)力下降，成為制約該地區(qū)畜牧業(yè)發(fā)展和生態(tài)安全的主要有毒植物。僅青海河南縣黃帚橐吾危害面積達(dá)14.37萬 hm2，占全縣草地面積的22.18%；甘肅黃帚橐吾和箭葉橐吾危害面積43.67萬 hm2，占全省有毒植物危害面積的24.86%；新疆伊犁河谷納里橐吾的危害面積達(dá)4萬 hm2，占有毒植物嚴(yán)重危害面積的10%[42-43]。有報道稱，1991年9月,青海貴南縣突降大雪，多數(shù)可食牧草被覆蓋，而黃帚橐吾因植株較高露出雪面，當(dāng)時正值花期，家畜由于缺草采食了大量的黃帚囊吾，造成全縣27群牛羊發(fā)生中毒，發(fā)病牛羊482頭(只)，死亡64頭(只)，致死率13.28%。

3.3.2 毒理學(xué)與中毒病研究 田苗等[44]報道橐吾屬植物含有三萜類、倍半萜類、苯丙酯類、揮發(fā)油、丙烯酸類、生物堿類等成分，在抗腫瘤、消炎、鎮(zhèn)咳等方面發(fā)揮著重要的作用。在毒理研究方面，橐吾屬植物的主要毒性成分為生物堿。目前，已經(jīng)從該屬植物中分離鑒定出千里光堿、全緣千里光堿、倒千里光堿、倒千里光裂堿、毛果天薺菜堿、野百合堿和山岡橐吾堿等生物堿多達(dá)120多種，這些生物堿從結(jié)構(gòu)組成特征分屬吡咯里西啶類生物堿(pyrrolizidine alkaloids，PAs)。這類生物堿可引起肝細(xì)胞損傷，并導(dǎo)致肝小靜脈閉塞病、肝巨細(xì)胞癥、肝纖維化和肝硬化等肝功能障礙性疾病[45-46]，是公認(rèn)的肝毒性生物堿。PAs本身無毒或毒性較低，一般認(rèn)為其毒性與其特殊的吡咯代謝物產(chǎn)生密切相關(guān)，而產(chǎn)生代謝吡咯主要取決于動物體肝細(xì)胞CYP450酶的代謝活化作用[47]。生成的吡咯代謝物進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中，一部分與一些重要生命物質(zhì)(如含巰基氨基酸、小分子肽類、蛋白質(zhì)及RNA等)發(fā)生反應(yīng)，一部分降解成次生毒性代謝物，最終造成肝細(xì)胞功能紊亂、壞死直至組織損傷。柳曉泉等[48-49]研究了山岡橐吾堿在人和雌性大鼠肝微粒體內(nèi)的代謝及參與其代謝的主要CYP450酶，發(fā)現(xiàn)山岡橐吾堿在人肝微粒體內(nèi)主要形成吡咯代謝物而發(fā)揮致肝毒性作用，在此過程中，CYP3A發(fā)揮著重要作用；而山岡橐吾堿在雌性大鼠肝微粒體內(nèi)主要形成兩個非吡咯代謝物，CYP3A是山岡橐吾堿所致肝毒性的主要參與者。圖3從代謝水平展示了PAs代謝致毒機(jī)制[50]。

圖3 PAs代謝活化致毒機(jī)制[50]Fig.3 Toxic mechanism of PAs metabolic activation[50]

橐吾屬植物全草有毒，尤其以花果期毒性較大。近年來隨著草地生態(tài)群落的變化，牛羊等因采食或誤食橐吾屬有毒植物發(fā)生中毒的病例呈逐年增多趨勢。牛羊采食后1～2 d開始發(fā)病，呈現(xiàn)急性中毒過程。臨床表現(xiàn)精神不振、伏臥不起、食欲廢絕、呼吸急迫、心跳變快、心音增強，糞干，可視黏膜黃染等。嚴(yán)重時發(fā)生死亡，剖檢可見皮膚、皮下組織及肌肉發(fā)黃；肝腫大，質(zhì)脆似煮熟狀，呈黃土色，膽囊腫大且充滿膽汁；心肌腫大，腎腫大且質(zhì)脆[51]。

3.3.3 中毒病防治技術(shù) 橐吾屬植物中毒尚無特效解毒藥，因此，防治本病的關(guān)鍵是預(yù)防。預(yù)防措施：1)禁止在橐吾屬有毒植物生長的天然草地放牧，防止家畜采食引起中毒；2)對于橐吾屬有毒植物已經(jīng)形成優(yōu)勢的天然草地，可采取禁牧、物理防控、化學(xué)防控和補播等措施，控制橐吾屬植物的種群數(shù)量，提高優(yōu)良可食牧草產(chǎn)量，促進(jìn)草原植被恢復(fù)。對于已經(jīng)中毒家畜主要采取保肝解毒療法，或選用性寒具有清肝瀉火解毒功能的大黃類藥物，可取得明顯治療效果[51]。

3.4 瑞香狼毒

3.4.1 分布與危害 瑞香狼毒(Stellerachamaejasme)為瑞香科狼毒屬多年生草本植物，俗稱饅頭花、斷腸草等。多分布于海拔1 600～4 600 m草甸草地、高山、亞高山高寒草甸、山地、丘陵和河灘礫石地以及農(nóng)牧交錯地帶[52]。在我國廣泛分布于東北、華北、西北及西南地區(qū)的退化草地，尤其是在西藏、青海、甘肅、內(nèi)蒙古、新疆、四川等西部省區(qū)的重度退化草地已形成優(yōu)勢建群種。據(jù)部分省區(qū)的瑞香狼毒集中分布區(qū)域的不完全統(tǒng)計，青海省主要分布在海北州、海南州、黃南州、玉樹州及海西州，面積達(dá)140萬 hm2；甘肅分布區(qū)域主要在祁連山北坡的天祝、肅南、肅北和甘南草原，面積達(dá)54.67萬 hm2；內(nèi)蒙古阿魯科爾沁旗分布面積達(dá)13.30萬 hm2；新疆伊犁州昭蘇天然草地分布面積達(dá)3.23萬 hm2。瑞香狼毒已成為制約該地區(qū)畜牧業(yè)發(fā)展和生態(tài)安全的主要有毒植物[53]。

3.4.2 毒理學(xué)與中毒病研究 王興桂等[54]用瑞香狼毒干草粉飼喂綿羊32 d，羊多臟器出現(xiàn)不同程度的損傷，大腦組織間隙血管充血，局部出血，神經(jīng)細(xì)胞變性壞死，出現(xiàn)噬神經(jīng)元現(xiàn)象。家兔耳靜脈注射瑞香狼毒總黃酮后，家兔表現(xiàn)角弓反張、痙攣抽搐、呼吸困難；灌胃后出現(xiàn)腹痛、腹瀉和體溫下降，血清BUN含量顯著升高；小鼠經(jīng)口攝入瑞香狼毒水提物，不同劑量均可引起小鼠發(fā)生脂質(zhì)過氧化，肝、腎中丙二醛含量顯著增高。黃彌娜等[55]通過小鼠急性毒性篩選，確定乙酸乙酯部位為瑞香狼毒的毒性部位，并從乙酸乙酯部位中分離得到12個黃酮類化合物。之后，李云青[56]通過對瑞香狼毒毒性物質(zhì)的研究，也從乙酸乙酯部位分離得到異狼毒素、狼毒素、狼毒色原酮以及新狼毒素A等，并證實對小鼠有毒性作用。薄彧坤等[57]的研究表明瑞香狼毒的毒性主要來源于蛋白質(zhì)部位，建立了蛋白質(zhì)分離方法，并確定了蛋白質(zhì)的毒性位點。瑞香狼毒主要毒性成分目前還沒有完全定論，多數(shù)學(xué)者認(rèn)為瑞香狼毒的主要毒性物質(zhì)與其所含的黃酮類化合物和毒性蛋白密切相關(guān)。

瑞香狼毒屬常年烈性有毒植物，全株有毒，根部毒性最大，花粉劇毒。新鮮時瑞香狼毒有特殊氣味，家畜一般不會采食，但春季幼苗期牛羊等可因貪青或處于饑餓狀態(tài)而誤食，發(fā)生中毒，主要呈現(xiàn)急性中毒表現(xiàn)，如劇烈腹痛、腹瀉、四肢無力、伏臥不起、全身痙攣、頭向后彎、心悸亢進(jìn)、糞便帶血，嚴(yán)重時因虛脫或驚厥死亡，可致母畜流產(chǎn)，素有“斷腸草”之稱。在瑞香狼毒盛花期集中分布的草地上放牧，家畜也可因吸入瑞香狼毒花粉而導(dǎo)致中毒[58]。人接觸植株能引起過敏性皮炎及頭痛，吸入花粉對鼻、喉產(chǎn)生強烈而持久的辛辣性刺激。

3.4.3 中毒病防治技術(shù) 瑞香狼毒中毒尚無特效解毒藥，因此，防治本病關(guān)鍵是預(yù)防。在瑞香狼毒的治理過程中，首先是通過加強牧場管理、控制載畜量、改善放牧制度、合理輪牧等管理制度，來遏制草地退化以及瑞香狼毒的危害。同時，在瑞香狼毒集中優(yōu)勢分布區(qū)，可采取刈割、替代控制和化學(xué)防除法，來抑制瑞香狼毒的種群生長而達(dá)到控制的目的[53]。對于已經(jīng)中毒牲畜主要采用對癥療法和支持療法；消化道癥狀明顯者，可用新斯的明或阿托品，驚厥者給予鎮(zhèn)靜劑。

3.5 醉馬芨芨草

3.5.1 分布與危害 醉馬芨芨草(Achnatheruminebrians)為禾本科芨芨草屬多年生草本，俗名醉馬草、醉馬豆、馬絆腸等，廣泛分布于我國新疆、內(nèi)蒙古、青海、甘肅、寧夏、陜西、四川、西藏、河北等省區(qū)，多生于海拔1 700～4 200 m過度放牧的高山草原及亞高山的草原較干燥處，在低矮山坡、山前草原及河灘、路旁往往形成優(yōu)勢種群[59]。目前，新疆天山南北坡、甘肅祁連山北坡、河西走廊河灘礫石地及甘南草原是醉馬芨芨草災(zāi)害發(fā)生的重災(zāi)區(qū)。醉馬芨芨草分布面積統(tǒng)計顯示：新疆天然草地其分布面積達(dá)123.93萬hm2，特別是在天山北坡昌吉州河谷草甸、山地荒漠草原、山地草甸草原等不同地帶，醉馬芨芨草覆蓋度高達(dá)85%以上；甘肅醉馬芨芨草危害面積達(dá)30萬 hm2，嚴(yán)重危害面積28萬 hm2，占全省有毒植物危害面積的17.08%；內(nèi)蒙古阿拉善盟荒漠草地其分布面積達(dá)13.05萬 hm2，占可利用草地面積的1.3%。醉馬芨芨草的快速蔓延，不僅造成可食牧草種類和產(chǎn)量下降，草地生產(chǎn)力降低，而且牲畜在饑餓情況下采食或誤食引起中毒。

3.5.2 毒理學(xué)與中毒病研究 關(guān)于醉馬芨芨草毒性成分與毒理學(xué)研究，最初認(rèn)為動物中毒原因是其芒刺刺入動物皮膚、口腔、扁桃體等處引起物理性刺傷所致，而不是化學(xué)性中毒。1982年，相關(guān)學(xué)者從醉馬芨芨草中提取出麥角新堿、異麥角新堿等麥角類生物堿，但含量很低，且對馬屬動物不敏感，認(rèn)為不是主要有毒成分。后來從醉馬芨芨草中分離出二烷雙胺，是一種有機(jī)胺類生物堿，經(jīng)動物毒性試驗證明是醉馬芨芨草的主要有毒成分。李春杰[60]分別采用帶內(nèi)生真菌和不帶內(nèi)生真菌的醉馬芨芨草飼喂家兔，結(jié)果顯示帶內(nèi)生真菌的醉馬芨芨草能導(dǎo)致家兔中毒，而不帶內(nèi)生真菌的醉馬芨芨草不引起家兔中毒。有研究表明，引起家畜醉馬芨芨草中毒的真正原因是與其感染內(nèi)生真菌有關(guān)，進(jìn)一步闡明了家畜醉馬芨芨草中毒與內(nèi)生真菌的關(guān)系。隨后證實，醉馬芨芨草內(nèi)生真菌次級代謝產(chǎn)物麥角新堿和麥角酰胺等生物堿是引起家畜中毒的原因。張偉等[61]通過對醉馬芨芨草整個生長期生物堿含量動態(tài)變化的測定，發(fā)現(xiàn)苗期生物堿量最大。

醉馬芨芨草屬常年烈性有毒植物，全草有毒，鮮草和枯草均能引起中毒，以馬屬動物最敏感，牛羊等反芻動物有一定耐受性。馬屬動物采食醉馬芨芨草鮮草量達(dá)到體重的1%時，30～60 min后即出現(xiàn)中毒癥狀，一般呈急性中毒。主要表現(xiàn)口吐白沫，精神沉郁，食欲減退，頭耳下垂，行走搖晃，蹣跚如酒醉狀等癥狀。只要及時發(fā)現(xiàn)，立即停止采食醉馬芨芨草，一般可在6～18 h后癥狀緩解，繼而恢復(fù)健康。

3.5.3 中毒病防治技術(shù) 醉馬芨芨草中毒目前尚無特效解毒藥，致死率不高，只要盡早發(fā)現(xiàn)，立即使病畜停止繼續(xù)采食，促進(jìn)毒物及早排出，在癥狀減輕有食欲時，給予優(yōu)質(zhì)青干草，不經(jīng)治療可自行恢復(fù)[62]。因此防治本病發(fā)生的關(guān)鍵是預(yù)防。可在醉馬芨芨草優(yōu)勢分布區(qū)，采用機(jī)械挖除、抽穗前反復(fù)刈割、枯黃季節(jié)進(jìn)行焚燒等物理防控技術(shù)，或秋季/春季清茬+返青期劃破草皮+機(jī)械補播生物防控技術(shù)，以及采用圍欄封育3～5年，增加原有草地優(yōu)勢種競爭力，控制醉馬芨芨草蔓延和擴(kuò)散[63-64]。

3.6 紫莖澤蘭

3.6.1 分布與危害 紫莖澤蘭(Ageratinaadenophora)為菊科澤蘭屬多年生草本，俗名“飛機(jī)草、解放草、破壞草”等。原產(chǎn)于南美洲，20世紀(jì)40年代初，由緬甸傳入我國云南，經(jīng)半個多世紀(jì)傳播擴(kuò)散，現(xiàn)廣泛分布于云南、貴州、四川、重慶、西藏、湖北、廣西及廣東等地，已被列入首批入侵我國16種外來物種之首[65]。紫莖澤蘭生命力強、繁殖率高、侵害能力極強，它入侵后在適宜生態(tài)和氣候條件下能迅速繁殖擴(kuò)散，抑制周圍植物生長，形成優(yōu)勢種群，且難以控制。不僅給當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境、生物多樣性造成不可逆轉(zhuǎn)的破壞，而且對農(nóng)林漁牧業(yè)生產(chǎn)及人畜健康構(gòu)成威脅。據(jù)統(tǒng)計，紫莖澤蘭分布及危害以我國西南部各省區(qū)為主，發(fā)生面積達(dá)3 800多萬 hm2，僅云南省每年造成的農(nóng)業(yè)損失高達(dá)7億多元，畜牧業(yè)損失約7 000萬元[66]。目前，紫莖澤蘭在我國云南、貴州、四川等西南地區(qū)危害最為嚴(yán)重，成為制約西南地區(qū)林區(qū)草地畜牧業(yè)發(fā)展和生態(tài)安全的主要有毒植物。

3.6.2 毒理學(xué)與中毒病研究 化學(xué)成分研究表明，紫莖澤蘭主要含倍半萜類、三萜類、黃酮類、甾體、苯丙素酚類、香豆素類及揮發(fā)油類等多種成分，已分離鑒定的化合物達(dá)100多種[66-67]。隨著化學(xué)成分研究的深入，為證實紫莖澤蘭毒性的存在，其毒理研究也取得一定進(jìn)展。董強等[68]進(jìn)行了小鼠拌飼試驗以及家兔急性皮膚試驗和眼刺激試驗，發(fā)現(xiàn)紫莖澤蘭對肝、腎有中等毒性損害，其乙醇浸膏對家兔的皮膚和眼表現(xiàn)出輕度刺激性，推斷紫莖澤蘭全草對小鼠存在慢性毒性作用；白潔等[67]通過對紫莖澤蘭毒性物質(zhì)的研究，系統(tǒng)篩選分離出4種倍半萜類澤蘭酮毒素，并經(jīng)小鼠毒性試驗證明具有顯著肝毒性和免疫毒性，且制定出紫莖澤蘭澤蘭酮毒素限量標(biāo)準(zhǔn)。葉妍琳等[69]通過對有紫莖澤蘭中毒史馬匹血清酶學(xué)及生化指標(biāo)的檢測，結(jié)果顯示，中毒馬血清ALT、AST和ALP活性升高，BUN含量正常，CRE水平下降，表明紫莖澤蘭可導(dǎo)致馬肝受損，肝機(jī)能障礙，對腎功能影響程度較輕。符杰等[70]在薩能奶山羊日糧中添加不同劑量的紫莖澤蘭，結(jié)果發(fā)現(xiàn)山羊肝脾腫大、肝細(xì)胞水泡變性及脂肪變性，腎組織出血、壞死、顆粒變性及水泡樣變性，表明長期攝入紫莖澤蘭可引起奶山羊肝、腎、脾等實質(zhì)器官不同程度的損傷。李超等[71]研究發(fā)現(xiàn)紫莖澤蘭提取物能顯著降低胸腺指數(shù)，導(dǎo)致胸腺及脾組織明顯病理學(xué)改變，脾細(xì)胞凋亡率明顯增加，脾細(xì)胞增殖活性明顯降低，NK細(xì)胞活性明顯降低，表明紫莖澤蘭提取物對小鼠免疫功能有一定程度的抑制作用。Sun等[72]認(rèn)為紫莖澤蘭通過誘導(dǎo)肝細(xì)胞凋亡和焦亡，造成肝損傷而發(fā)揮毒性作用，但對線粒體超微結(jié)構(gòu)和功能的改變未見報道。可見，澤蘭酮是紫莖澤蘭的主要毒性物質(zhì)。

紫莖澤蘭全草有毒，牲畜誤食后可引起慢性中毒，以馬屬動物敏感，牛羊次之。馬、牛和羊采食1%～10%體重紫莖澤蘭可中毒致死。在種子成熟季節(jié)牲畜肺部吸入帶有冠毛的種子，可引起氣喘病[65]。人在拔除時接觸紫莖澤蘭會使人手腳和皮膚發(fā)炎，吸入花粉可引起頭痛、頭暈、胸悶、打噴嚏等過敏性哮喘癥狀[73]。

3.6.3 中毒病防治技術(shù) 本病尚無特效解毒藥，發(fā)生中毒后只能采取一般解毒療法和對癥治療，關(guān)鍵在預(yù)防。目前，針對紫莖澤蘭的防控技術(shù)有人工及機(jī)械防除、化學(xué)防除和生物防除[74]。生物防控被認(rèn)為是繼物理和化學(xué)防控之后最有效、最環(huán)保的方法，通過引入食性專一天敵將紫莖澤蘭的種群密度控制在生態(tài)和經(jīng)濟(jì)危害水平之下。相關(guān)措施：1)利用澤蘭實蠅(Procecidocharesutilis)、食花蟲(Dihammusargentatus)等專一性植食性昆蟲防治紫莖澤蘭；2)利用澤蘭尾孢菌(Cercosporaeupatorii)和鏈格孢菌(Alternariaalternala)等生防真菌防治紫莖澤蘭[75]。關(guān)于紫莖澤蘭資源化利用，可加工為有機(jī)肥料，作為能源資源、飼料資源和纖維原料，生產(chǎn)殺蟲劑或生物農(nóng)藥等綜合利用[76-77]。

4 展 望

我國雖然是世界草地資源大國，但天然草地的質(zhì)量和草地生產(chǎn)能力與世界發(fā)達(dá)國家存在明顯差距。草地的嚴(yán)重退化，引發(fā)植被種群逆向演替，可食牧草種類和數(shù)量銳減，有毒植物種類增加,且大量滋生和蔓延，造成草地植物種群結(jié)構(gòu)失衡，生態(tài)惡化，每年因家畜有毒植物中毒甚至死亡造成的損失達(dá)百億元，成為制約我國草地畜牧業(yè)發(fā)展和生態(tài)安全的重要問題。國際上一些發(fā)達(dá)國家早已明確了本國有毒植物的種類和危害，并通過開展有毒植物的生物學(xué)、生態(tài)學(xué)、毒理學(xué)和防控的基礎(chǔ)研究，建立監(jiān)測預(yù)警體系，實現(xiàn)對有毒植物災(zāi)害風(fēng)險評估與風(fēng)險管理，提高有毒植物毒性災(zāi)害的防控能力。而我國在這些方面與發(fā)達(dá)國家相比，研究起步晚，存在許多不足?，F(xiàn)階段，針對有毒植物對天然草地及其放牧家畜的危害，如何做好有毒植物的防控，建議做好以下幾方面工作。

1)從方法上，加強天然草地有毒植物基礎(chǔ)理論研究。草地有毒植物災(zāi)害的出現(xiàn)是一個新課題，從長遠(yuǎn)考慮，建議將天然草地有毒植物災(zāi)害防控列入國家重點研究課題，開展有毒植物發(fā)生規(guī)律、演替趨勢、種群擴(kuò)散機(jī)制、抗性機(jī)制、毒素生物合成機(jī)制、生態(tài)效應(yīng)及其對環(huán)境響應(yīng)等研究，研發(fā)綠色防控技術(shù)，提升我國天然草地有毒植物災(zāi)害防控的綜合能力。

2)從思想上，正確認(rèn)識有毒植物的生態(tài)學(xué)作用。有毒植物的大量滋生是草地植被逆向演替和自我修復(fù)的產(chǎn)物，與其他植物種相比具有抗寒旱、抗病蟲害、耐貧瘠、適應(yīng)逆境化境和生命力強等特性，在防風(fēng)固沙、保持水土、保護(hù)草原植被等方面發(fā)揮重要生態(tài)學(xué)作用，是天然草地生態(tài)群落的重要組成部分，不可缺少。

3)從行動上，強化草原管理，嚴(yán)格控制載畜量，防止過牧超載。過度放牧是造成天然草地有毒植物繁衍的主要因素。因此，以草定畜，嚴(yán)格控制載畜量，制定合理的放牧利用制度是控制有毒植物泛濫的重要措施。對有毒植物大面積生長的草地可推行劃區(qū)輪牧、休牧和禁牧等制度，讓過度利用草地得到自我修復(fù)。同時，大力發(fā)展人工草地，減輕天然草地放牧壓力。

4)從認(rèn)知上，轉(zhuǎn)變舊觀念，科學(xué)定位有毒植物的利與害，樹立“變害為利，變廢為寶”的思想。有毒植物的防控，應(yīng)從傳統(tǒng)的防除觀念轉(zhuǎn)變?yōu)閺纳鷳B(tài)角度出發(fā)加以利用，例如，對于營養(yǎng)豐富的有毒植物，可經(jīng)過脫毒或青貯后直接飼喂；對于有藥用潛力的有毒植物，可開發(fā)其藥用價值；對于有防風(fēng)固沙作用的有毒植物，可用于沙漠治理；對于蜜源植物，可合理開發(fā)利用；對于外觀美麗的，可作為生態(tài)景觀植物發(fā)展草原旅游業(yè)。有毒植物的生態(tài)保護(hù)與開發(fā)利用并重，多種手段相結(jié)合的防控方法是人們努力的方向。