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        家畜硝酸鹽與亞硝酸鹽中毒的診斷和防治

        2022-11-26 18:30:02陳海利
        畜牧獸醫(yī)科技信息 2022年9期
        關(guān)鍵詞:硝酸鹽亞硝酸鹽中毒

        陳海利

        (河南省內(nèi)黃縣畜牧獸醫(yī)服務(wù)中心,河南 內(nèi)黃 456300)

        許多動物都易發(fā)生硝酸鹽或亞硝酸鹽中毒,但牛的易感性最高。反芻動物極易中毒是因為瘤胃內(nèi)菌叢可將硝酸鹽還原為氨和亞硝酸鹽,而亞硝酸鹽作為硝酸鹽的中間代謝產(chǎn)物,其毒性為硝酸鹽的10倍以上。馬屬動物盲腸中也可發(fā)生硝酸鹽還原為亞硝酸鹽的反應(yīng),但其強度不如反芻動物。青年豬胃腸道也存在微生物菌群,也可將硝酸鹽還原為亞硝酸鹽,但是成年單胃動物(除馬屬動物外)對硝酸鹽中毒有一定抵抗力,這是因為這條還原途徑受到年齡限制。正文部分從病因分析、中毒機(jī)制、臨床表現(xiàn)、病理變化、診斷、預(yù)防和治療對家畜硝酸鹽和亞硝酸鹽中毒癥進(jìn)行了闡述。

        1 毒物來源

        亞硝酸鹽是一類無機(jī)化合物的總稱,為亞硝酸生成的鹽,含有亞硝酸根離子(NO2-),常見的種類有亞硝酸鈉和亞硝酸鉀。亞硝酸鹽的來源主要有:(1)飼料和水本身所含有的亞硝酸鹽;(2)作為食品添加劑的工業(yè)化產(chǎn)品,如香腸、火腿、培根、肉丸這些加工肉里都添加了一種一定量的亞硝酸鹽作為防腐劑。亞硝酸鹽可與肉品中的肌紅蛋白反應(yīng)生成玫瑰色亞硝基肌紅蛋白,增進(jìn)肉的色澤;還可增進(jìn)肉的風(fēng)味和防腐劑的作用,防止肉毒梭菌的生和延長肉制品的貨架期。作為防腐劑而應(yīng)用在肉質(zhì)食品里的亞硝酸鹽一直被認(rèn)為是致癌物,但作為一種被允許使用的食品添加劑,若食品生產(chǎn)廠家嚴(yán)格執(zhí)行國家規(guī)定的對亞硝酸鹽的使用標(biāo)準(zhǔn),消費者少量食用含亞硝酸鹽的食品對其身體健康是無害的。

        硝酸鹽是硝酸(HNO3)與金屬反應(yīng)形成的鹽類。由金屬離子(或銨離子)和硝酸根離子(NO3-)組成。常見的硝酸鹽有硝酸鈉、硝酸鉀、硝酸銨和硝酸鈣等。固體的硝酸鹽在高溫(如加熱)環(huán)境下能分解釋放出氧,其中最活潑的金屬的硝酸鹽可放出一部分氧而變成亞硝酸鹽,其余大部分金屬的硝酸鹽,分解為金屬的氧化物、氧和二氧化氮。所以,硝酸鹽可有條件地轉(zhuǎn)變?yōu)閬喯跛猁}。硝酸鈉和硝酸鈣是很好的氮肥,氮元素可促進(jìn)光合作用,有助于植物合成葉綠素,缺氮的植物葉子就會枯黃。硝酸鉀是制作黑色火藥的原料。硝酸銨可作肥料,也可制炸藥。但硝酸鹽和亞硝酸鹽作為環(huán)境污染物而廣泛地存在于自然界中,尤其是在氣態(tài)水、地表水和地下水中以及動植物體與食品內(nèi)。

        2 病因分析

        硝酸鹽和亞硝酸鹽主要用于肉類的腌制和保存以及機(jī)油、防銹片劑、火藥、炸藥、化肥中。他們也可作為某些非傳染性疾?。ㄈ缜杌镏卸荆┑闹委熕幬铩K敛环募倚?,尤其是一些饑餓動物,常因攝入含過量硝酸鹽的植物而中毒。在飼養(yǎng)管理不當(dāng)時,與非蛋白氮、莫能菌素和其他飼料成分的相互作用,能加劇家畜日糧中過量硝酸鹽的毒性。

        意外攝入化肥或其他化學(xué)物質(zhì),能引起硝酸鹽中毒?;柿魇У匠靥粒鸪靥羶?nèi)硝酸鹽含量升高,也是十分危險的;這些流失的化肥可污染一些淺灘和淺水井。據(jù)報道,雖然在美國地下水中硝酸鹽濃度在不斷升高,但井水很少是引起硝酸鹽中毒的唯一原因。

        被高濃度硝酸鹽和大腸埃希菌明顯污染的水域,在對家畜健康的危害性和降低生產(chǎn)性能方面,要比單一的硝酸鹽或細(xì)菌感染嚴(yán)重得多。在寒冷季節(jié),由于冷凍時的濃縮作用,使牲畜飲水器中殘留水的硝酸鹽含量增加,導(dǎo)致家畜硝酸鹽中毒。易于蓄積硝酸鹽的作物包括谷類(尤其是燕麥、黍、黑麥)、玉米、向日葵和高粱。常含有高含量硝酸鹽的雜草有野莧、藜屬植物、薊屬植物、曼陀羅、地膚、蓼屬植物、酸模屬植物和阿拉伯高粱(又名“假高粱”)。無水氨和硝酸鹽化肥以及自然界土壤中含氮過多,均可導(dǎo)致牧草中硝酸鹽含量增高。

        雖然在溫濕氣候下,植物生長迅速可以導(dǎo)致硝酸鹽含量過高,但在一般情況下,植物中硝酸鹽含量過高與潮濕天氣和低溫(13℃)有關(guān)。在干旱條件下,特別是植物未成熟時,植被含有高濃度硝酸鹽。光照弱、陰天以及蔭蔽,均可導(dǎo)致植物中硝酸鹽含量增高。透氣性好、pH低的土壤以及鉬、硫、磷含量較低或缺乏的土壤,有可能增加植物對硝酸鹽的攝取。而土壤中缺乏銅、鈷、鎂,則具有相反的作用。任何阻礙植物生長的因素,都會增加植物較低部位硝酸鹽的蓄積。苯酸衍生的除草劑,如2,4-D和2,4,5-T(用于植物早期階段蓄積硝酸鹽),可促進(jìn)植物生長和硝酸鹽殘留(10%~30%),使植物長得青綠蔥茂。

        硝酸鹽不是有選擇地蓄積于植物果實和谷粒中,而主要蓄積在莖稈下部,莖稈上部和葉中含量較低。在合適的條件下(溫度、濕度、微生物活力),植物中的硝酸鹽可轉(zhuǎn)化為亞硝酸鹽。

        3 中毒機(jī)制

        急性中毒的機(jī)制主要是亞硝酸鹽與血紅蛋白作用,使正常的二價亞鐵(Fe2+)被氧化為三價鐵(Fe3+),即形成了高鐵血紅蛋白(亞硝酸根離子與紅細(xì)胞中的血紅蛋白緊密結(jié)合,形成穩(wěn)定的不能運輸氧的高鐵血紅蛋白)而導(dǎo)致動物機(jī)體出現(xiàn)缺氧癥,特別是中樞神經(jīng)系統(tǒng)缺氧更為敏感。亞硝酸根離子作用于血管平滑肌而使血管擴(kuò)張,亞硝酸根離子還可改變代謝性蛋白酶。硝酸鹽的攝入可直接刺激胃腸黏膜,從而產(chǎn)生腹痛和腹瀉。盡管經(jīng)常發(fā)生急性中毒,但硝酸鹽或亞硝酸鹽中毒也可能是亞急性或慢性的,其癥狀包括生長發(fā)育障礙、產(chǎn)奶量下降、VA缺乏、微弱致甲狀腺腫脹作用、流產(chǎn)和胎兒中毒,以及對感染的易感性增加。慢性硝酸鹽中毒仍然是引起爭論的問題,尚未見特有的癥狀,現(xiàn)有證據(jù)不支持奶牛產(chǎn)奶量下降是因日糧中過量的硝酸鹽所致的說法。

        4 臨床表現(xiàn)

        亞硝酸鹽中毒常突然發(fā)生,是由于缺氧和低血壓引起血管擴(kuò)張所致。當(dāng)高鐵血紅蛋白血癥達(dá)30%~40%時,中毒的早期癥狀表現(xiàn)為心跳快而弱、體溫下降、肌肉震顫、無力、共濟(jì)失調(diào)。當(dāng)高鐵血紅蛋白血癥達(dá)50%時,可視黏膜很快變?yōu)樽厣?、發(fā)紺,呼吸困難、呼吸急促、驚恐不安和尿頻是常見的癥狀。一些單胃動物,由于從非植物來源而攝入過多硝酸鹽,表現(xiàn)為流涎、嘔吐、腹瀉、腹痛、胃出血。中毒劫物在沒有任何病征的情況下,可在1h之內(nèi)因缺氧驚厥而突然死亡,或在經(jīng)過12~24h或更長時間的臨床病程后突然死亡。80%的急性致死性中毒都出現(xiàn)高鐵血紅蛋白血癥。

        某些情況下,動物連續(xù)幾日至幾周攝入含硝酸鹽的牧草,才出現(xiàn)明顯的副作用。一些動物,當(dāng)呼吸困難緩解后,會發(fā)展成間質(zhì)性肺氣腫并產(chǎn)生呼吸障礙大多在10~14d內(nèi)完全康復(fù)。一些在攝入過量硝酸鹽/亞稍酸鹽后5~14d,出現(xiàn)高鐵血紅蛋白血癥但仍存活的母牛,可出現(xiàn)流產(chǎn)和死胎。長期攝入過量硝酸鹽,加上寒冷刺激和營養(yǎng)不良,均可導(dǎo)致懷孕肉牛發(fā)生“臥倒不起綜合征”,最后突然倒地而死亡。

        5 病理變化

        通常,含高鐵血紅蛋白的血液為巧克力色,有時也可見到暗紅色的血液。在漿膜表面可見針尖大小的出血點。死產(chǎn)犢牛出現(xiàn)腹水,硝酸鹽中毒的圍產(chǎn)期牛出現(xiàn)肺水腫和消化道出血。瀕死或死后不久的動物組織,出現(xiàn)的深褐色變色不能用于確診,應(yīng)考慮引起高鐵血紅蛋白血癥的其他因素。如尸檢延遲,這種深褐色會因高鐵血紅蛋白轉(zhuǎn)變?yōu)檠t蛋白而消失。

        6 診斷

        通過對動物生前和死后剖檢樣品進(jìn)行硝酸鹽含量的實驗室分析,可以判斷硝酸鹽中毒。尸檢樣品中的高硝酸鹽和亞硝酸鹽含量偶爾可測出,只能表明動物接觸毒物,并不能表明中毒。血漿也只是生前檢查的參考性項目,因為在采集血清過程中,會因血凝損失一些與血漿蛋白緊密聯(lián)系的硝酸鹽。全血中的亞硝酸鹽在體外能與血紅蛋白繼續(xù)反應(yīng),因此,應(yīng)立即離心樣品分離血漿,以防止出現(xiàn)錯誤數(shù)據(jù)。中毒或流產(chǎn)動物的其他尸檢樣品還包括眼房水、胸腔積液、胎兒胃內(nèi)容物和母畜尿液。除用于高鐵血紅蛋白分析的血液樣品外,其余樣品須冷凍,保存在潔凈的塑料或玻璃容器中。瘤胃內(nèi)容物中的硝酸鹽含量并不能代表飼料中的硝酸鹽含量,不建議用瘤胃內(nèi)容物作為評估標(biāo)準(zhǔn)。

        尸檢樣品(特別是淚液)受細(xì)菌污染后,在室溫或更高溫度下,硝酸鹽可轉(zhuǎn)化為亞硝酸鹽;這類樣品有可能出現(xiàn)亞硝酸鹽含量異常升高,而硝酸鹽含量明顯減少。硝酸鹽和亞硝酸鹽通過脂多糖或其他細(xì)菌產(chǎn)物,刺激巨噬細(xì)胞內(nèi)源性生物合成,可使其分析結(jié)果復(fù)雜化;取樣時(尤其是胎兒)應(yīng)盡量避免細(xì)菌感染。

        除急性中毒外,單獨進(jìn)行高鐵血紅蛋白分析,并不能作為硝酸鹽或亞硝酸鹽中毒的可靠指標(biāo)。因為在2h內(nèi),將有50%高鐵血紅蛋白轉(zhuǎn)變?yōu)檠t蛋白,分析高鐵血紅蛋白,并不能檢出與亞硝酸鹽反應(yīng)而形成的非氧化型血紅蛋白。對大多家畜而言,母體和圍產(chǎn)期的血清、血漿、眼房水和其他體液中的硝酸鹽和亞硝酸鹽含量大于20μgNO3/mL和大于0.5μgNO3/mL,均可提示硝酸鹽或亞硝酸鹽中毒。剛出生的健康犢牛的血漿中硝酸鹽含量高達(dá)40NO3/mL,但排尿后其含量迅速降低。反芻動物急性中毒時,血漿或血清中(不到1/3在死后的眼房水中)硝酸鹽和亞硝酸鹽的含量,分別高達(dá)300μg NO3/mL和25~50μgNO3/mL。死后眼房水中硝酸鹽的含量相對穩(wěn)定,直至死后60h都有診斷意義。血漿、血清和眼房水等樣本采集后,在-20℃下其硝酸鹽穩(wěn)定性至少達(dá)1個月。

        動物機(jī)體內(nèi)硝酸鹽和亞硝酸鹽含量通常為低于10μgNO3/mL和低于0.2μgNO3/mL。當(dāng)硝酸鹽和亞硝酸鹽含量分別為超過10μgNO3/mL、但低于20μgNO3/mL和超過0.2μgNO3/mL、但低于0.5μ NO3/mL時,可懷疑硝酸鹽和亞硝酸鹽中毒,但中毒持續(xù)時間、中毒程度或中毒原因未知。應(yīng)考慮可能是巨噬細(xì)胞激活,對內(nèi)源性硝酸鹽或亞硝酸鹽合成起到了一定作用。硝酸鹽在肉牛、綿羊和矮馬的生物半衰期分別為7.7、4.2和4.8h,硝酸鹽含量從硝酸鹽中毒量降至正常值,其生物半衰期至少超過上述的5倍(24~36h)。

        母體過量接觸硝酸鹽和圍產(chǎn)期眼房水中的平衡之間可能存在著潛伏期。眼房水以較快的速率分泌進(jìn)入眼前房,硝酸鹽和亞硝酸鹽進(jìn)入眼球也是這個機(jī)制。在眼房水和眼球玻璃體液之間的平衡主要靠被動擴(kuò)散,而不是靠激活分泌,所以,在急性中毒后,眼球玻璃體液中的硝酸鹽和亞硝酸鹽含量相對低些。

        硝酸鹽的野外試驗只能是初步診斷,必須經(jīng)實驗室的標(biāo)準(zhǔn)分析,才能確診本病。二苯胺藍(lán)(DPB)試驗更適合于檢查可疑牧草中是否存在硝酸鹽。硝酸鹽測試帶(藥浴杖)對測定水源中硝酸鹽的含量十分有效,這種方法也能用于檢測血清、血漿、眼房水和尿中的硝酸鹽和亞硝酸鹽含量。

        鑒別診斷包括由氰化物、尿素、農(nóng)藥、毒氣(如CO、H2S)、氯酸鹽、苯胺染料劑、氨基苯酚或一些藥物(如磺胺、非那西丁和醋胺酚)引起的中毒,以及傳染病或非傳染?。ㄈ邕^食谷物、低鈣血癥、低鎂血癥、肺腺瘤病或肺氣腫)和一些原因不明的突然死亡。

        7 預(yù)防措施

        動物可適應(yīng)飼料中含有較高含量的硝酸鹽,尤其是夏季放牧季節(jié),牲畜可以采食含硝酸鹽的植物。多次、少量飼喂含硝酸鹽飼料有助于動物的適應(yīng)。微量元素添加劑和平衡日糧,可預(yù)防因長期攝入過多硝酸鹽而引起的營養(yǎng)/代謝紊亂。同時飼喂谷物和硝酸鹽含量高的牧草可降低亞硝酸鹽的產(chǎn)生。然而,當(dāng)反芻動物日糧中已有高含量硝酸,如再拌入其他飼料添加劑/成分[包括非蛋白氮、一些離子載體(如莫能菌素)和其他生長促進(jìn)劑],必須小心謹(jǐn)慎。適當(dāng)?shù)娘曫B(yǎng)管理,應(yīng)考慮到氣候、水土等關(guān)鍵問題。飼料中硝酸鹽含量大于1%硝酸鹽干重(10000mg/kgNO3),即可引起水土不服動物的急性中毒,因此,建議妊娠肉牛飼料中的硝酸鹽含量不高于5000mg/kgNO3(干重)。當(dāng)飼料中NO3達(dá)1000mg/kg(干重),能使饑餓母牛在1h內(nèi)因過食飼料而死亡,所以,硝酸鹽的總攝入量是決定性因素。

        硝酸鹽含量高的牧草收割后,可作為青貯料,這種方法比干草或青刈飼料好;采用青貯法可降低牧草中50%的硝酸鹽含量。在收獲季節(jié),可采取升高切割機(jī)頂部,有選擇地留下那些危險性較大的牧草莖稈。

        干草比新鮮的青刈飼料或帶有相同硝酸鹽含量的牧草更具危險性。加熱有助于細(xì)菌將硝酸鹽轉(zhuǎn)變?yōu)閬喯跛猁}。應(yīng)避免喂飼硝酸鹽含量高的干草、稻草和已發(fā)潮數(shù)天的草料,以及堆垛的青刈飼料。以圓柱形草捆露天儲存高硝酸鹽含量的牧草是相當(dāng)危險的,因為一旦下雨或下雪,大量硝酸鹽會蓄積在草捆的下1/3處。

        用裝過化肥的未洗凈的容器中裝水,會導(dǎo)致水中的硝酸鹽含量特別高。未斷奶幼畜,尤其是新生仔豬,對水中的硝酸鹽更為敏感。

        8 治療方法

        根據(jù)中毒嚴(yán)重程度,用1%美藍(lán)溶液(用蒸餾水或等滲鹽水稀釋),按4~22mg/kg.bw緩慢靜脈注射。如果初次注射療效不佳,可在20~30min之內(nèi)低劑量重復(fù)注射。低劑量美藍(lán)可應(yīng)用于各種動物,只有反芻動物可以耐受較高劑量。如果在治療期間又再次攝入硝酸鹽,則應(yīng)考慮每隔6~8h重新注入美藍(lán)。用冷水和抗菌素灌洗瘤胃可以阻止微生物作用產(chǎn)生的亞硝酸鹽。

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