袁宁秋，张子卿

(西北农林科技大学，陕西 杨凌 712100)

0 引言

疯草(locoweed)一般指隶属于豆科棘豆属和黄芪属的有毒植物，广泛分布于我国的西北和华北等草场退化地区，动物长期采食后能引起慢性中毒，临床主要症状是头部震颤、后肢麻痹，发病动物以羊、马属动物、较为常见。在我国因疯草中毒所导致的损失主要包括草场退化和动物生产性能降低甚至死亡。

1 苦马豆素中毒机理

吲哚兹定生物碱苦马豆素是疯草毒素的主要成分，由疯草中的内生真菌产生。引起疯草毒性的物质一共有3类：硒及其化合物、脂肪族硝基化合物和生物碱类疯草毒素。迄今为止，我国科研人员并未从分布在我国范围内的疯草中检测出硝基类化合物，并且我国疯草中的硒含量也在对动物安全范围以内，我国疯草中毒主要是生物碱疯草毒素引起的慢性中毒[1]。

1.1 苦马豆素抑制α-甘露糖苷酶活性

苦马豆素属于水溶性物质，经胃肠易被吸收，苦马豆素与甘露糖具有相似的半椅状结构，易与α-甘露糖苷酶的92、95、204、206、228、341、471 和 472 位氨基酸结合，从而抑制α-甘露糖苷酶的活性。进一步研究表明苦马豆素主要抑制的是3个不同部位的甘露糖酶：高尔基体α-甘露糖苷酶Ⅱ(MAN2A1)、溶酶体α-甘露糖苷酶(MAN2B1)和内质网/胞质α-甘露糖苷酶(MAN2C1)。其使细胞内蛋白质的合成、加工、转运和甘露糖相关的寡聚糖代谢等过程发生障碍，造成甘露糖在细胞内蓄积，从而导致以神经细胞空泡变性为主的多器官广泛性空泡变性，使家畜中枢神经系统和实质器官的实质细胞受到损害，临床症状根据受危害器官的不同而有差异。

1.2 苦马豆素导致细胞自噬

自噬是一种细胞保护机制，是细胞在饥饿、缺氧、内质网应激等情况下将受损的细胞器或大分子物质送入溶酶体进行自我消化的过程。马烽等[2]以小鼠BRL-3A细胞为研究对象发现，苦马豆素可引起BRL-3A细胞出现核固缩、染色加深等凋亡表象，用苦马豆素处理该细胞时，CD95和FasL表达量升高，Bax/Bcl-2值增大，表明苦马豆素引起细胞自噬与线粒体通路和死亡受体通路有关。

1.3 苦马豆素诱导细胞凋亡

诱导细胞凋亡是苦马豆素损伤细胞的另一途径。董峰等[3]对苦马豆素研究发现经苦马豆素处理的山羊胚胎滋养层细胞中促凋亡蛋白Bax的表达上升，而凋亡抑制蛋白Bcl-2的表达下降，同时细胞出现染色质凝聚，胞核固缩、裂解等细胞凋亡表象，研究发现苦马豆素诱导细胞凋亡的机制与Bcl-2家族所介导的线粒体通路中的caspase-3和caspase-9的活化有关；李伟等[4]以黄体细胞为研究对象，得到了与董峰研究类似的结论。

2 疯草中毒防控

2.1 疯草的防除

2.1.1 生物防治

1)以草治草：运用生物竞争原理，筛选出与疯草有强竞争性的牧草，比如一些耐寒、根系发达、地上植被茂盛的冷季型牧草品种，在疯草多发区进行播种，能够有效减少疯草生长的面积。目前包括河边冰草等几种品系已经成功建立[5]。

2)以虫治草：墨西哥州北部曾发现一种能啃食疯草的象鼻虫；美国科罗拉多州和新墨西哥州发现数种专嗜绢毛棘豆和密柔毛黄芪的昆虫，它们不仅啃食植物组织，有的还能导致疯草枯萎死亡。这些昆虫可以破坏疯草植株，抑制其生长，但其应用有导致生物入侵的风险。

3)以菌治草：马占鸿、汤涛等[6-7]报道了引起黄花棘豆的白粉病和锈病的病原菌是苦马豆束丝壳白粉菌和紫云英单胞饭锈菌；阿翰林、党生贵等[8]研究了草地棘豆的黄锈斑病，表明通过给疯草接种致病菌可以防止其大量生长。

2.1.2 化学防除

疯草萌发季节，使用针对于双子叶植物的除草剂，如2，4-D丁酯、草甘膦、使它隆、2甲-4氯液、棘豆清等，并且除草剂中添加22.5%丙酮可以显著提高疯草的杀灭效果[9]。但是使用化学除草剂也有明显的缺点，除草剂特异性差，使用时会把与疯草邻近的其他植物一并杀死，导致草原大面积退化。除此以外，长期大面积使用化学除草剂还会污染环境。

2.1.3 人工挖除

在每年5-6月，针对疯草零星生长的草场，可对疯草进行人工挖除。人工挖除须在其种子成熟以前进行，并需要对同一地区连续进行挖除才能奏效。

2.1.4 火焚烧法

此法简单易行，省时省力；缺点是无选择性，只能除去地表的的植株部分，根部会继续生长。

2.2 疯草脱毒

采收花果期疯草，按常规青贮方法进行青贮[10]可对其进行脱毒。目前还研究出了对疯草进行脱毒的几种化学方法，但是由于这些方法不经济，效率较低，实用性不强，并未得到广泛的应用。

2.3 免疫防治

2.3.1 注射疯草相关疫苗

张志敏等[11]发现低剂量的苦马豆素可刺激机体免疫功能，这为将来苦马豆素的预防提供了新的思路。目前童德文等[12]将苦马豆素与牛血清白蛋白偶联之后将其接种动物，可以诱导出产生苦马豆素的抗体。

2.3.2 反刍动物接种能降解苦马豆素的菌株

目前已经成功分离和培养了能降解苦马豆素的菌株，可以将其接种在牛羊的瘤胃中，使家畜采食疯草后在瘤胃内自然降解苦马豆素，使其失去毒害作用[13]。

2.4 动物避食训练

从小训练动物不采食疯草或者使用避食剂，如氯化锂。Ralphs 等[14]曾用添有氯化锂的疯草饲喂牛，成功让牛避食绢毛棘豆超过3年；Pfister 等[15]以190 mg/kg氯化锂的剂量投喂10匹马，使大部分马产生了对疯草的持续避食。

2.5 综合防控措施

划区轮牧和日粮搭配：根据疯草生态特性及分布密度制定放牧计划，将动物食入疯草的量有效控制在中毒剂量以下。

2.6 服用解毒剂

在疯草生长的旺季，可投喂“疯草灵解毒缓释丸”，每年2次，能有效降低畜群发病率[16]。

2.7 基因工程

目前认为疯草毒素产生与疯草内生真菌有关，但其产毒机制和基因分子调控机制尚不明确。因此，采用分子生物学技术确定疯草内生真菌产毒基因，在此基础上，使得在不减弱疯草抗逆性及营养性的情况下，敲除产毒基因，培育无毒疯草品种，发挥其潜在的牧草价值[17]。