疯草中毒机理及防控研究进展

2021-12-05蓝昕蕊

畜禽业 2021年8期

蓝昕蕊

(西北农林科技大学动物医学院，陕西杨凌 712100)

0 引言

动物采食疯草后，会引起疯草中毒，又称为疯草病。疯草中毒后，可以引起以精神沉郁，反应迟钝，头部水平震颤，步态蹒跚，后肢麻痹为特征的慢性中毒性疾病，严重者可导致动物死亡。现已有研究证明，疯草的主要有毒成分是吲哚里西啶生物碱——苦马豆素。苦马豆素分子量小，极性大，易溶于水，随疯草进入动物消化道后，可在消化道内被迅速吸收，并且很快通过尿液，粪便和乳汁排泄。研究苦马豆素引起中毒的机理，根据中毒机理施用合适的治理措施，有助于治理疯草，减少动物发病或死亡。

1 疯草的中毒机理

1.1 苦马豆素抑制α-甘露糖苷酶活性

α-甘露糖苷酶是真核生物蛋白质N-聚糖修饰的关键酶，其对甘露糖残基的修剪过程是糖蛋白N-糖链复杂化的必要步骤，对蛋白质的合成及正确构象的折叠起决定性作用[2]。α-甘露糖苷酶主要参与蛋白质糖基化修饰和糖蛋白聚糖水解修饰，其代谢异常可以引起多种疾病动物[3]，动物摄入疯草后，疯草中的苦马豆素可导致糖蛋白合成异常及部分合成的低聚糖在溶酶体内的聚集，引起细胞空泡变性，进而造成组织器官的损害和功能障碍[4-5]。

这种损害在神经系统出现最早，特别是小脑，且损伤不可逆，因而疯草中毒的动物常出现以运动失调为主的神经症状[5]。当毒素引起生殖系统广泛空泡变性，特别是黄体细胞的空泡变性导致孕酮分泌受到干扰，就会破坏妊娠，出现流产。毒素损害母畜的卵子和公畜精囊和附睾，致使母畜停止卵子发育，公畜精母细胞空泡变性，精子形成减少，对动物繁殖能力造成影响。

1.2 苦马豆素可诱导细胞凋亡

Lu H等人[6-7]通过建立SD大鼠大脑皮质神经细胞体外实验模型，发现苦马豆素可显著增加凋亡通路的关键效应因子caspase-3、8和9的激活。caspase-3是细胞凋亡过程中最主要的终末剪切酶，这说明了苦马豆素通过死亡受体通路和内质网应激导致大鼠皮质神经细胞凋亡。

1.3 苦马豆素可诱导细胞自噬

Yang等人[8]采用小鼠模型研究自噬在乌头碱诱导毒性中的作用，研究发现，乌头碱可诱导小鼠肝脏自噬，并发现是由PI3K/Akt/mTOR信号通路参与调控乌头碱诱导肝脏自噬作用。Wang等人[9]在研究苦马豆素导致细胞空泡变性机制时发现，苦马豆素可诱导溶酶体在自噬体周围聚集，提示苦马豆素也是通过与乌头碱一样的pI3K/AKT/mTOR信号传导途径来诱导细胞自噬，揭示了苦马豆素以空泡变性为特征的毒性中所起的自噬作用。

2 疯草的防控措施

疯草的防控措施主要分两方面，分别是疯草的防除和利用。

2.1 疯草的防除

疯草的防除主要有3种方法，包括物理方法、化学方法和生物防治方法[10-11]。①物理方法主要为人工挖除，为防止再度发芽，对部分地下芽植物的挖除深度应达到10 cm。适用于面积较小的、含棘豆或黄芪密度不高的草场。②化学方法是指利用药剂进行疯草的灭除，灭除疯草的药剂一般为3，6—二氯-2-甲氧基苯甲酸、2-甲-4-氯、G-520、T-101、施它隆草甘瞵、2，4-DJ酯、3，6-二氯-2-吡啶羧酸、百草敌等。这些药剂的最佳使用浓度不固定，与时间和地点有关；开花前期是最佳防除时期；灭除方法主要是飞机或人工喷雾，有些也使用灌根法；为保证棘豆或黄芪的密度低于危害牲畜的密度，有必要定期喷洒药剂。③生物防治方法是利用生物间的相互作用进行防治，适用于某些疯草生长较茂盛的草场。主要防治途径是以草治草，即将人工挖除疯草与补充播种一些生长竞争力较强的其他优良牧草相结合来改良草地；还有一种方法是以畜治草，以畜治草是指在疯草含毒量较低的生长阶段，利用某些非易感家畜，通过适时且适度的放牧与践踏的方式来抑制疯草的生长，以达到防治的作用。

2.2 疯草的利用

疯草具有抗旱、抗寒、抗病虫害强的作用，在恶劣环境中亦能生长旺盛，其粗蛋白含量高达11%～20%，与苜蓿相当。这样丰富的天然资源如果能得到充分的利用，将毒草变牧草，其经济效益非常可观。目前，疯草的利用主要有如下几种途径[11]。①合理轮牧：一般来说棘豆和黄芪的适口性不佳，牲畜并不会主动采食，只在其他牧草枯竭，牲畜饥饿的情况下，才会被迫采食而发生中毒。因此，在一般情况下只要保持适度即中强度放牧，就不会迫使牲畜大量采食。②间歇饲喂：适于舍饲或冬季补饲。试验发现间歇饲喂不会导致动物中毒。③去毒利用：棘豆和黄芪营养丰富，蛋白质含量高，去毒后利用不失为一种优质豆科饲草。即用水将棘豆草浸泡2～3 d(苦马豆素易溶于水)，捞出饲喂或晒干用于补饲。这种方法适于棘豆生长特别茂盛的盛花期和水源充足的地方，可获得大量的贮备干草，又可减少种子繁殖，有利于控制棘豆蔓延。④添加解毒添加剂。