郭亚洲，赵世姣，沙日扣，马永嘉，莫重辉，吴晨晨，路 浩，赵宝玉*

(1.西北农林科技大学动物医学院中国西部有毒植物研究所， 陕西 杨凌 712100； 2. 杨凌职业技术学院动物工程分院，陕西 杨凌 712100； 3. 昌都市畜牧总站， 西藏 昌都 854000； 4. 阿拉善左旗银根苏木综合保障和技术推广中心，内蒙古 阿拉善 750300； 5. 阿拉善左旗动物疫病预防控制中心， 内蒙古 阿拉善 750300； 6. 青海大学农牧学院，青海西宁810016)

天然草地是世界上最大的生态系统，总面积约52.5亿hm2，占全球陆地面积的37%[1-2]。草地不仅是全球面积最大的绿色生态屏障，也是发展草地畜牧业的重要基础，对维护动植物多样性，保障草地安全、食品安全、人类和动物生存环境等方面具有十分重要的作用[3]。然而，长期以来受到气候变化和人类活动的影响，草地生态系统稳态遭到破坏，引起天然草地发生退化现象[4]。有资料显示，全球约49.25%的草地发生退化，其中气候因素占30.60%，而人为因素占39.40%[5]。草地退化进一步改变了草地生态系统结构，致使可食牧草减少，而有毒植物滋生蔓延，导致放牧动物因饥饿被迫采食或误食中毒的现象屡见不鲜，严重制约草地畜牧业的可持续发展[6]。

吡咯里西啶生物碱(Pyrrolizidine alkaloids，PAs)是存在于3%的开花植物中的一种天然化合物，并且50%以上具有肝毒性、肾毒性以及致畸、致癌和遗传毒性，少数甚至具有肺毒性[7-10]。含PAs植物是世界范围内影响草地畜牧业发展较为严重的有毒植物之一。目前，已报道6 000多种植物均含有PAs，主要分布在菊科、紫草科和豆科[11]。在可食牧草严重匮乏季节，牲畜被迫采食含PAs植物后引起慢性中毒，甚至死亡，严重危害草地畜牧业经济的可持续性发展。目前，国内外对PAs的研究主要集中在代谢方式及毒理学研究，对于含PAs有毒植物的资源分布、危害程度及科学利用等情况的调查尚不系统。因此，本文从含PAs主要有毒植物的研究历史、种属及分布、在天然草地中灾害状况及危害、PAs结构及毒性机理研究以及综合利用等方面进行分析，以期使人们充分认识含PAs有毒植物在天然草地群落中的重要性，为科学合理地开发利用含PAs有毒植物资源提供理论依据。

1 含PAs有毒植物研究历史

人们对含PAs有毒植物危害的认识由来已久。早在16世纪80年代，国外研究者发现含PAs有毒植物可造成家畜中毒。19世纪70年代，国内对于PAs有毒植物引发的中毒才有记载。随着人和家畜因PAs中毒事件不断增多，研究者对PAs的认识也日益加深。人们对含PAs有毒植物的研究历史总体可划分为三个阶段：

1.1 含PAs有毒植物的发现与认识

18世纪80年代到20世纪70年代，是含PAs有毒植物种类、分布及危害调查阶段。1787年，英国科学家就认识到Seneciojacobaea对家畜具有潜在中毒危害。1884年，美国人发现密苏里河附近的家畜患有一种被称作“Missouri River bottom”的疾病，病源就是家畜采食密苏里河附近的Senecioplattensis和Crotalariasagittalis引起的中毒病。1892年，艾奥瓦州东内布拉斯加州地区1800匹马死于这类植物中毒[12]及澳大利亚也有报道称家畜因其中毒的事件[13]。我国PAs有毒植物引起家畜中毒的记载相对较晚。直到19世纪70年代，陕西地区发现250多匹幼驹采食羽叶千里光和狗舌草中毒死亡[14]。1968年，Bull等[15]总结发现，含PAs有毒植物主要分布在菊科、紫草科和豆科。随后，研究者通过对各国文献报道进行整理总结，基本掌握含PAs有毒植物种类、分布及危害状况，为防控家畜PAs中毒的发生奠定理论基础。

1.2 含PAs有毒植物毒物学与毒理学研究

20世纪60年代到21世纪初期，是含PAs有毒植物毒性成分分离鉴定、中毒机理和临床病理学技术研究阶段。在此之前，人们只认识到这些植物会引起动物中毒，但是对其主要毒性物质一无所知。1966年，Culvenor等[16]从Amsinckiaintermedia中分离到PAs，并通过毒性试验证实欧洲千里光引起动物中毒主要是PAs造成的。1968年，Bull等[13]利用化学分析方法发现多种植物都富含PAs，是引起反刍动物和马中毒主要原因。目前，已发现超过600多个不同结构的PAs及其氮氧化物存在于世界各地的6 000多种植物中。虽然PAs是一类化合物的总称，但中毒机理一致。PAs本身表现出较低的毒性，但通过肝脏代谢后，生成的脱氢PAs会与蛋白质、DNA和RNA结合，从而引起肝脏功能紊乱。此外，还会引起肾脏、肺脏以及脑部损伤。截至目前，对PAs中毒机理仍在进一步探索中。

1.3 含PAs有毒植物防控与综合利用研究

21世纪至今，是含PAs有毒植物开展生物防控与综合利用研究阶段。由于含PAs有毒植物具有种类多、分布广等特点，人工挖除和化学防除具有一定的局限性。因此，生物防控技术成为研究焦点。张红等[17]发现天然草地上多种植物可以通过化感作用，对箭叶橐吾(Ligulariasagitta)种子的萌发具有抑制作用，从而减少箭叶橐吾的数量。此外，Bandarra P M[18]和Karam F C[19]等利用羊对千里光属植物耐受性较强的特性，控制千里光属植物的滋生。在综合利用方面，PAs具有抗微生物[20]、抗炎[21-23]、抗癌[24-25]、抗HIV[26-27]以及胆碱酯酶抑制[28]等活性，是潜在的药用植物资源。同时，很多含PAs有毒植物具有较高的营养价值。因此，随着人们对有毒植物认识的提高，从生态环保角度出发，树立“变害为利，变废为宝”的理念，把含PAs的植物作为可利用资源，将其开发为多功能产品，如植物源药物、植物源农药、功能饲料或添加剂等[29]。

2 常见含PAs有毒植物的种类与地理分布

据报道，3%开花植物中含有PAs，广泛分布于世界各地，已发现超过600多个不同结构的PAs及其氮氧化物存在于世界各地的6 000多种植物中[11]，主要集中在菊科、紫草科和豆科[15]。

2.1 常见含PAs有毒植物种类

通过现场调查与资料查阅，根据含PAs植物危害程度进行统计：豆科植物中4属900种植物含有PAs，优势种属是猪屎豆属(Crotalaria)植物，约占77.78%；菊科植物中60属3 200种植物含有PAs，优势种属包括千里光属(Senecio)、橐吾属(Ligularia)、狗舌草属(Tephroseris)，其中千里光属(Senecio)约占50%；紫草科植物中40属1 700种植物含有PAs，优势种属包括天芥菜属(Heliotropium)、琴颈草属(Amsincki)、蓝蓟属(Echium)、琉璃草属(Cynoglossum)和聚合草属(Symphytum)，其中天芥菜属(Heliotropium)植物约占9.4%[30]。含PAs主要有毒植物种类如表1所示。

2.2 常见含PAs有毒植物地理分布

含PAs有毒植物具有种类多和分布广的特点。因此，常见含PAs有毒植物在世界各地均有分布，如亚洲、非洲、欧洲、大洋洲以及北美。在中国常见优势种属中，菊科植物在全国均有分布[31]；豆科植物主要分布在华东地区福建和浙江，中南地区广东、广西、湖南和海南，西南地区四川、云南和贵州以及台湾地区[32]；紫草科植物主要分布在云南、贵州、四川及西藏[33]。含PAs主要有毒植物地理分布如表1所示。

表1 常见含PAs有毒植物种类、生境和地理分布Table 1 The species,habitats and geographical distribution of poisonous plants containing PAs in natural grassland

续表1

续表1

3 天然草地含PAs有毒植物灾害状况及危害

PAs植物多数有特殊的气味、适口性差，当地家畜对其具有一定的识别能力，一般不会主动采食。但由于草场环境恶化，有毒植物泛滥，动物因饥饿被迫采食或误食含PAs有毒植物中毒现象屡见不鲜。早在18世纪80年代，英国科学家已经发现S.jacobaea具有潜在的毒性危害，但当时对其主要毒性成分尚不清楚。从20世纪60年代到现在，有关家畜因采食含PAs植物中毒的报告层出不穷。王建元[14]、Bull[44]、Mendez[45]、Baker[46]和Odriozola[47]等相继报道了中国、澳大利亚、巴西、美国、阿根廷等国家出现中毒的现象。同时，在英国和比利时，马因采食S.jacobaea而造成中毒[48-49]，在法国S.jacobaea引起马中毒病例也越来越普遍[50]，在荷兰牛群食用了被S.jacobaea污染的青贮草出现体重减轻、产奶量下降、神经症状、腹泻、湿疹和死亡[51]，在瑞士高寒草甸放牧的3头牛因误食S.alpinus导致严重腹泻[52]。在西班牙牛群因同时采食S.vulgaris和E.vulgare而引起约700头牛中毒，其中10头死亡[53]。在南非每年约有10%的牛和5%的小型家畜因PAs中毒，造成当地畜牧业约300万元的损失[54]。在澳大利亚S.jacobaea导致乳制品产业每年损失约1 700万元，牛肉产业每年损失约为306万元[55]。

研究发现，猪对PAs最易感；马、牛次之，山羊、绵羊耐受性最强；禽类中，鸡和火鸡高度易感，日本鹌鹑耐受性较强；在实验动物中，小鼠和大鼠最易感，兔子、仓鼠、豚鼠以及沙土鼠次之[56]。肝脏疾病是这类植物中毒的主要临床症状，主要包括慢性中毒和急性中毒。慢性中毒主要表现为食欲不振、黄疸和腹泻；急性中毒主要表现为流涎、腹痛甚至死亡。解剖观察发现，肝脏出现出血性坏死、肝巨细胞增多症、静脉阻塞、肝硬化、结节性增生和肝癌；慢性中毒还会损伤肺脏、心血管、肾脏和大脑等器官。电镜检查肝细胞结构发现，染色质数量增加、线粒体结构受损以及内质网数量减少。目前已知，PAs有毒植物对超过26种动物具有毒性危害[57]。本文整理统计了国内外动物PAs中毒事件的多年文献资料，如表2所示。

表2 国内外动物PAs中毒情况统计Table 2 Statistics of poisoning livestock by weeds containing PAs at home and abroad

4 PAs结构及其毒性机理研究

4.1 PAs的结构与毒性

PAs是由两个吡咯啶环稠合共用一个氮原子构成结构骨架，并且与植物中有机酸酯化形成的一类化合物，双稠吡咯环部分叫裂碱(necine)，酸部分叫裂酸(necic acid)。以裂碱的结构来划分，主要分为2种类型，即otonecine型(OTO)和retronecine型(RET)，又可根据1，2位是否形成双键(即可形成烯丙酯结构)将其分为饱和型PAs(Saturation PAs)和不饱和型PAs(Unsaturation PAs)。裂碱上的氮原子可被氧化形成氮氧化物(N-oxides)，这是PAs在植物中存在的主要形式[74,75]。PAs结构式及化合物类型如图1所示。

图1 PAs主要的分类及结构式Fig.1 The main classifications and structures of PAs

PAs的毒性与其化学结构密切相关：饱和型PAs毒性较弱甚至无毒；不饱和型PAs毒性较强，并且具有典型的肝毒性，又被称作肝毒性吡咯里西啶生物碱(hepatotoxic pyrrolizidine alkaloids，HPAs)。其中，内部酯环含有11～13个原子的PAs毒性最强，不成环且含有双酯键者毒性居中，含有单酯键者毒性次之[76]。菊科植物常见PAs种类有：Senecionine，Seneciphylline，Retrorsine，Senkirkine，Jacobine，Clivorine；紫草科常见PAs种类有：Heliotrine，Lasiocarpine，Intermidine；豆科常见PAs种类有：Monocrotaline[77]。含PAs有毒植物中主要毒性成分见表3。

表3 含PAs有毒植物中生物碱种类差异性Table3 Different alkaloids in plants containing Pyrrolizidine alkaloids

4.2 PAs毒性机理

对于单个PAs的毒性，主要取决于化学结构和其在肝脏中的代谢及其物理性质，比如亲脂性、亲油性和药效动力学[74]。PAs本身会表现出较低的毒性，但通过其靶器官(肝脏)代谢后，形成的脱氢吡咯里西啶生物碱(DHPAs)是其主要毒性成分，其具体代谢途径如图2所示。

图2 PAs在机体内代谢方法Fig.2 Principal metabolism pathway of PAs in vitro

Retronecine型PAs进入机体后，通过细胞色素P450将一个羟基引入到necine的3位或者8位的碳原子上。这种羟化PAs(OHPAs)非常不稳定，迅速脱氢，脱氢促使necine上自发形成一个重排的双键，形成脱氢PAs(DHPAs)。而植物中存在形式较多的N-oxides，其不能直接转化成OHPAs，通过胃肠消化、肝脏微粒体、NADH及NADPH等自由基的转化，将其缩合成为DHPAs。Otonecine型PAs氮原子上含有一个甲基，8位碳原子具有酮基的作用。在N-甲基羟基化之后，其作为甲醛丢失，留下-NH官能团，其与C8酮基基团进行缩合形成OHPAs，进而脱氢形成DHPAs[12,74-75]。

DHPAs丢失羟基或者酯键后形成稳定的碳正离子，其可以迅速和亲核物质结合。亲核物质多为含巯基(—SH)、羟基(—OH)和氨基(—NH)基团的蛋白质、DNA和RNA[94]。DHPAs主要在肝脏内形成，因此，具有很强的肝毒性，还有致癌、致畸性等毒性。此外，DHPAs还可以被水解，以醇(DHNecs)的形式存在[95]。研究发现，DHPAs在完成加成反应的同时，也会释放出大量DHNecs。DHNecs比DHPAs的活性低，而且水溶性强，因此DHNecs更容易逃避肝组织代谢，从而对其他组织产生毒性作用，例如，造成横纹肌肉瘤、皮肤瘤和肺肿瘤等[96-97]。

除代谢活化增强毒性外，机体也具有对PAs解毒功能。DHPAs产生碳正离子时，可结合1个谷胱甘肽(GSH)形成7-GSH-DHP或者结合2个GSH形成7,9-diGSH-DHP[94]。这种Ⅱ相反应是机体解毒机制的一种。除上述所说，机体内酯酶也会水解OTO型或RET型的PAs中酯键，形成necic acids和necines。二者都是无毒代谢产物，并且由于其较高的水溶性，可以通过肾脏排泄。不过，其水解速率取决于酯键的空间位阻效应，支链越多其抗水解作用越强[98]。也就是说，具有更复杂necic acids的大环二酯，其水解效率更低，毒性危害也更严重。除此之外，植物自身来源或者PAs代谢产生的N-oxides也具有很强的水溶性，一般可以通过肾脏排出体外[99]。然而，实验证明，多数氮氧化物在体内通过脱水或乙酰化作用将其转化为DHPAs而产生毒性[100]。

5 PAs药理活性研究

尽管PAs毒理学性质被人熟知，但是人们往往忽略其药学特性。作为生物碱，PAs同时具有抗微生物、抗炎、抗癌、抗HIV以及胆碱酯酶抑制等活性作用，是潜在的药用植物资源。

5.1 抗菌活性

据报道，很多生物碱都具有抗菌活性，这与其类次生代谢产物在植物中的防御作用有关。而在PAs中，对于光萼猪屎豆碱(Usaramine)、野百合碱(Monocrotaline)和叠氮-倒千里光碱(azido-Retronecine)的抗菌作用研究较多。Usaramine可以抑制表皮葡萄球菌(Staphylococcusepidermidis)和绿脓杆菌(Pseudomonasaeruginosa)生物膜的形成。虽然，目前对其抗菌机制尚不清楚，但是1 mg·mL-1Usaramine对S.epidermis生物膜形成抑制率达到50%。不过，同等剂量下，对于P.aeruginosa生物膜形成没有影响。此外，Monocrotaline和azido-Retronecine具有抗阴道毛滴虫(Trichomonasvaginalis)的活性。在1 mg·mL-1剂量下二者可造成T.vaginalis细胞死亡率分别在70%和85%。同时，并没有发现对阴道上皮细胞有损伤。此外，研究者还发现从新疆千里光(Seneciojacobaea)中提取的PAs会影响9种植物真菌的生长，其中5种尖孢镰刀菌(Fusariumoxysporum)，2种接骨木镰刀菌(Fusariumsambucinum)和2种木霉菌属(Trichodermaspp.)真菌。而S.jacobaea提取的PAs混合物中含有的Senecionine(12%)，Seneciphylline(22%)，Jacobine(24%)和Jaconine(24%)具有较强的抗真菌活性，其有效浓度为0.33～3.33 mM。其中，Trichodermaspp. 较为敏感[20]。

5.2 抗炎活性

炎症过程是机体的一种生理反应，目的是消除，中和或抑制感染或组织损伤引起的刺激[101]。炎性因子可引起诱导型一氧化氮合酶表达增加，促使一氧化氮(NO)水平升高，导致炎性反应增强。因此，调节炎性因子产生对治疗炎症有重要作用[102]。

Huang等[21]从见血青(Liparisnervosa)中分离得到8种PAs，其中nervosine Ⅰ，nervosine Ⅱ，nervosine Ⅲ，nervosine Ⅳ，nervosine Ⅴ，nervosine Ⅵ为六种新型化合物，而lindelofidine和labumine为已知化合物。利用LPS诱导RAW264.7巨噬细胞产生NO，通过加入以上8种PAs，均可抑制NO产生，IC50分别为2.16～38.25 μM。Aboelmagd等[22]同样利用巨噬细胞作为研究对象，研究Heliotropiumdigynum提取物对NO产生的影响。在25 μg·mL-1时，对NO抑制率可达到78%。其中含有heliotrine，heliotrine N-oxide，7-angelyolsincamidine N-oxide和europine，IC50分别是52.4,85.1,105.1和7.9 μM。角叉菜胶和透明质酸等可引起的血管渗透压增高和水肿。10 mg·kg-1Crotalaburnine可以明显抑制角叉菜胶和透明质酸引起的急性水肿。这种生物碱还可以抑制肉芽组织生成，并且是氢化可的松抑制效果的两倍[23]。

5.3 抗癌活性

1992年，研究者利用indicine-N-oxide对31个急性淋巴细胞白血病儿童进行治疗，12个患者以2 000 mg·m-2·d-1剂量进行治疗，1名患者在6个月后完全恢复[92]。此外，16个患者以2 500 mg·m-2·d-1剂量进行治疗。1名患者一个月后病情恢复。而慢性淋巴细胞白血病儿童在4个月后有部分病情恢复。结果表明，indicine-N-oxide具有治疗急性淋巴细胞白血病的作用。但是，在治疗过程中出现轻微的肝毒性。并且，剂量达到3 000 mg·m-2·d-1可以引起严重的肝毒性。Latendre等[24]对4～67岁年龄段的急慢性淋巴细胞白血病患者以3 000 mg·m-2·d-1剂量进行治疗，不但能够缓解患者病情，并且，22名患者中仅有1人出现肝脏衰竭。

Appadurai等[25]还将从Heliotropiumindicum提取到的indicine-N-oxide用来研究对人类癌细胞的影响，其中包括子宫癌，乳腺癌，前列腺癌等。结果发现，indicine-N-oxide对这些癌细胞的IC50均小于100 μM。并检测到有丝分裂时细胞周期停滞，纺锤体或相间微管的组织没有明显变化。

5.4 抗HIV活性

据报道，多羟基PAs具有抑制HIV病毒的活性。Australine和alexine是从栗豆树(Castanospermumaustrale)和AlexaLeiopetela分离得到多羟基PAs。在浓度为0.1～10 mM时，会影响HIV糖苷酶活性，抑制N-聚糖的产生。从而对导致细胞和病毒体融合减少，限制HIV病毒的繁殖[26]。Taylor等[27]也证实从C.australe和A.Leiopetela分离得到的7,7a-diepialexine具有抑制HIV-1的活性，IC50为0.38 mM。其作用主要包括抑制HIV病毒α-甘露糖苷酶活性和降低HIV-1前体糖蛋白gp160的切割。

5.5 抗乙酰胆碱酯酶活性

乙酰胆碱酯酶(AchE)是一种催化乙酰胆碱(ACh)和其他充当神经递质的酯水解的酶。它在神经功能中起重要作用，主要存在于中枢和周围神经系统的突触间隙中，负责终止神经冲动。过度刺激ACh受体会导致抑郁等疾病。当乙酰胆碱酯酶分泌减少，又会引起其他疾病，如阿尔茨海默病和重症肌无力等。因此，该酶的抑制剂可用作治疗的靶标[104]。Benamar等[105]从Solenanthuslanatus中分离得到4种PAs，其中包括新化合物7-O-angeloylechinatine-N-oxide和已知化合物30-O-acetylheliosupine-N-oxide,heliosupine-N-oxide和heliosupine。4种化合物均有抑制AChE的作用，并且IC50都在0.53～0.6 mM。2017年，Benamar等[28]从Echiumconfusum中分离得到7-O-angeloyllycopsamine-N-oxide，echimidine-N-oxide，echimidine和7-O-angeloylretronecine，并且证实其抑制AChE的IC50范围为0.275～0.769 mM。

Toma等[106]研究证实S.brasiliensis的叶和花序中的PAs可以用于治疗小鼠和大鼠的胃痛和溃疡性疾病。利用不同浓度PAs提取物(12.5，25和50 mg·kg-1)对盐酸或者乙醇诱导胃溃疡进行治疗，损伤分别减少了32.9%，42.5%和66.8%。PAs混合物中主要包含senecionine，integerrimine，retrorsine，usaramine和seneciphylline。其中,12.5%的PAs提取物具有改善非甾体类消炎所引起的胃溃疡。

6 含PAs有毒植物综合利用建议

6.1 生态保护

PAs植物是草地生态群落的重要组成部分，具有防风固沙、防止水土流失、保护草地等重要生态作用。因此，对于PAs植物种群应从传统的防除观念，转变为从生态角度出发、立足“变害为利，变废为宝”、生态保护与开发利用并重等多种手段相结合的综合利用技术，进而防控PAs植物引起中毒灾害发生。有些PAs植物营养丰富，是一种潜在的牧草资源，经过脱毒或青贮后，可直接饲喂；有些则有药用价值，具有抗菌、抗虫及抗癌等多种药理活性[107-108]。

6.2 牧草资源利用

PAs植物可引起牲畜中毒给草地畜牧业造成巨大损失，但从营养角度考虑，有毒植物富含粗蛋白、粗脂肪、矿物元素等，是一种潜在的牧草资源，若能对PAs植物进行脱毒研究，将其作为牧草资源加以利用，变害为利。吴国英[109]、刘晓学[110]等对天然草地橐吾属有毒植物营养成分进行检测，证实橐吾属植物在微量元素上优于某些牧草。虽然，含PAs植物在干燥后依然具有毒性。但Wiedenfeld H等[74]研究发现含PAs含量在饲料青贮后可降低到20%。因此，鉴于含PAs有毒植物具有丰富的营养成分，且生长密度大，若能在营养价值高的时期集中收割，并进行科学有效的脱毒处理或对家畜进行补饲，即可作为冬春季的蛋白补饲牧草或抗灾害备用牧草。

6.3 药物开发

众所周知，PAs具有较强的药理活性，药用植物资源。研究表明很多含PAs植物已在世界各地得到广泛应用，包括非洲[111]、澳大利亚[112]、斯里兰卡[113]、欧洲[114]和印度[115]等。在我国，菊科千里光属植物约有160余种，其中《全国中草药汇编》中收载了17种[107]，其他的千里光属中草药主要在我国民间使用。千里光在临床上入中药汤剂使用不多，但是以其组方的中成药品种数量却较多。获得我国国家食品药品管理局批准的以千里光组方的中成药品种已有27种，包括感冒消炎片、千柏鼻炎胶囊、千柏鼻炎片等OTC药物[116]。此外，多种橐吾属植物在民间也作为药物应用[117]，如Ahmad Randy等[118]研究发现蹄叶橐吾中含有的化合物3,4-dicaffeoylquinic acid可以有效调节脂代谢和激活AMPK通路。因此，对于天然草地PAs有毒植物资源医用开发和研究，不仅“变毒为药”，还促进当地畜牧业经济发展方式转变，为农牧民增收做出重要贡献。

由于化学农药引起的抗药性、药物残留及环境污染等问题日益突出，因此，高效、低毒、易分解、无残留的植物源性农药和兽药的开发研究受到越来越多的广泛关注。胡冠芳等[108]采用浸渍法测定了30种有毒植物提取物对菜粉蝶4龄幼虫的拒食和触杀作用。结果表明，包括黄帚橐吾在内的5种有毒植物甲醇提取物对菜粉蝶4龄幼虫的拒食和触杀效果比较明显。王晓丽等[119]发现黄帚橐吾挥发油对绿脓杆菌具有一定抑制活性。刘锦霞等[120]通过叶片载毒法、点滴法和叶碟法分别对黄帚橐吾乙醇提取物对棉铃虫幼虫的胃毒活性、触杀活性和拒食活性进行了检测，结果表明：当浓度为2.59 mg·mL-1时，黄帚橐吾乙醇提取物对棉铃虫2～3龄幼虫拒食活性达到50%；在浓度为3.00 mg·mL-1时，致死率到达50%，且活性强度随浓度增大而增强。因此，对具有杀虫抗菌活性的有毒植物开发为植物源性农药，不仅可以有效化解有毒植物滋生给畜牧业带来的危害，而且还为农作物病虫害防治寻找一种高效稳定、无残留和绿色环保农药，最终实现草地畜牧业经济的可持续发展。

7 展望

含PAs有毒植物已经成为制约我国多地畜牧业可持续发展的重大障碍，但它是草地生态群落的重要组成部分，具有防风固沙，保护草地生态等作用。因此，对含PAs有毒植物防控需转变传统的防除观念，从生态角度出发、立足于“变害为利，变废为宝”、生态保护与开发利用并重，以生态控制为主多种手段相结合的综合防控技术预防PAs中毒灾害的发生。为了更好地防控含PAs有毒植物的灾害，合理利用含PAs有毒植物资源，还需在以下几方面进行深入研究。

(1)PAs生物合成机制。PAs是鸟氨酸衍生的生物碱，但植物内部如何合成PAs以及产毒基因分子调控机制尚不清楚。因此，采用生物学技术明确PAs生物合成的调控方式，在此基础上，在确保植物抗性及营养成分不减弱的情况下，敲除产毒基因，使其成为潜在的牧草资源。

(2)PAs中毒机制。前人研究表明，内部酯环含有11～13个碳原子的不饱和型PAs通过肝脏代谢后形成的DHPAs，增强其毒性，从而导致肝毒性、肾毒性以及致畸、致癌和遗传毒性，少数甚至具有肺毒性，但对其分子机制并不清楚。因此，结合体内外试验研究，从细胞、亚细胞及分子水平阐明PAs的毒性机制。

(3)PAs有毒植物分布。利用多层遥感技术结合地面野外调查，摸清PAs有毒植物种类与生态分布，阐明PAs中毒灾害发生规律，并对其进行监测预警。同时，开展我国天然草地含PAs有毒植物生态、生物、药物及化学控制等综合防控技术理论研究，构建以生态治理为核心的PAs中毒灾害综合防控技术体系，对有效控制PAs中毒灾害的发生具有重要意义。

(4)PAs快速准确检测方法建立。目前，PAs检测方法多种多样，除了传统化学物质检测方法，很多国家也应用免疫方法进行快速检测。相较于传统检测方法，免疫学方法不仅具有操作简单，携带方便等优点，并可提高检测灵敏度，降低检测成本。但是，很多产品都以多克隆抗体为检测基础，对于种类繁多且毒性差异较大的PAs，无法准确进行判定，建立新型快速检测方法对预防和治疗PAs中毒具有重要意义。