中國天然草地有毒植物及其放牧家畜中毒病研究進展

郭 蓉，郭亞洲，王 帥，楊 晨，蘇永霞，吳晨晨，路 浩，趙寶玉

(西北農林科技大學動物醫學院，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生活資料和發展草牧業的重要物質基礎，在草食家畜生產中發揮著重要的作用。據統計，我國268個牧業縣生產的牛肉、羊肉、奶類產量分別占到全國的23%、35%和23%[2]。同時，天然草地也是我國面積最大的陸地生態系統，是重要的綠色生態屏障，具有防風固沙、涵養水源、保持水土、固碳釋氧、調節氣候、維護生物多樣性等生態功能。天然草地所具有特殊的生產功能和生態功能是不可替代的重要戰略資源，在維護國家經濟、社會、生態建設及邊疆地區穩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，北方以傳統天然草地為主，南方主要是草山或草坡。西藏、內蒙古、新疆、四川、青海和甘肅6省區是我國最重要的草原省區，天然草地面積達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，導致草地不同程度的退化、沙化、鹽漬化、毒害草化等，造成草地生產和生態服務功能衰退。有資料顯示，我國天然草地90%存在不同程度的退化，30%嚴重退化，且呈現局部改善而整體惡化的趨勢[5]。天然草地的退化可進一步引發有毒植物、鼠蟲害等生物災害多發、頻發，導致可食牧草種類和產量減少，生物多樣性降低及生態環境惡化。特別是近幾十年來，有毒植物在我國天然草地的蔓延成災，給各地生態和經濟的可持續發展帶來極大危害，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與中毒病及其防治技術等方面的進展進行綜述，今后可為我國草原牧區放牧家畜有毒植物中毒病的綜合防控和健康養殖提供一定的理論指導。

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，且危害嚴重的地區，主要分布于西藏、新疆、青海、內蒙古、甘肅、寧夏和四川等西部省區，相關種類達52科165屬316種[7]。據我國農業農村部全國畜牧總站草業處統計，西藏、新疆、青海、甘肅、內蒙古、寧夏、陜西、四川、山西、云南和河北11個省區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，區域范圍主要涉及新疆天山南北的塔里木盆地和準噶爾盆地、甘肅河西走廊、青海柴達木盆地、內蒙古中西部、寧夏及陜西兩省與內蒙古接壤等地區，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，區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，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，區域范圍主要涉及西藏西部及西北部及青海西部等地區，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，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，區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，以白喉烏頭、準噶爾烏頭、納里橐吾、醉馬芨芨草、藜蘆、馬先蒿、毒芹等為主；內蒙古東部及河北壩上草原區，區域范圍主要涉及內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，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散，在天然草地群落中家畜喜食的、適口性好的優良牧草種類和數量減少，而草地群落中有毒植物比例上升，造成草原牧區家畜誤食、饑不擇食或被迫采食有毒植物的概率增加，致使中毒災害呈現多發、頻發甚至暴發趨勢。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，占據了可食牧草生長空間，導致植物種群結構改變和植物種群多樣性失調。這不僅導致嚴重的經濟損失，也對草地生態安全造成不良影響，已成為限制我國草地畜牧業可持續發展和影響草地生態安全的主要瓶頸。據不完全統計，全國天然草地分布的有毒植物危害面積約達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)，毒性災害所造成的經濟損失超過100億元[10]。由此可見，天然草地有毒植物災害的突發性、暴發性和地區性特點，對草地牧畜業生產造成很大危害，對牧民的生產、生活以及賴以生存的生態環境造成嚴重威脅[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，會出現發瘋樣的神經癥狀，因此，獸醫毒理學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，有關瘋草的定義更加科學和嚴謹：瘋草是指含有苦馬豆素(swainsonine，SW)，且能引起家畜中毒典型神經學癥狀和病理學變化的有毒植物統稱，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，如西藏、新疆、內蒙古、青海、甘肅、寧夏、四川和陜西等省區，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的分布面積已達209.25萬 hm2，該地區每年因誤食冰川棘豆中毒死亡動物達10萬只以上，造成直接經濟損失達4 000萬元以上[13]。全國每年因瘋草中毒造成的經濟損失達幾十億元[14]。目前，在天然草地嚴重退化的情況下，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也是SW，與國外研究結果一致。目前，隨著植物內生真菌與宿主互作(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勢菌，且主導瘋草中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-內生真菌三者間互作關系Fig.1 The relationship between locoweed,livestock and endophytic fungi

圍繞SW的毒理研究，有關學者認為，SW陽離子與甘露糖基陽離子的半椅狀空間結構相似，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，使細胞內蛋白N-糖基化合成、加工、轉運以及富含甘露糖的低聚糖代謝等過程發生障礙[22]；導致細胞表面膜黏附分子、細胞膜受體正常功能變化，出現生殖、內分泌及免疫功能異常及細胞廣泛空泡樣病變；使家畜實質器官和中樞神經系統受損，造成細胞功能紊亂，尤其是實質細胞功能紊亂，家畜表現出一系列神經癥狀。當生殖器官組織細胞發生空泡變性時，可導致繁殖機能障礙，引起流產或不育[23]。由此可見，SW通過特異性抑制機體α-甘露糖苷酶活性，導致細胞低聚糖代謝障礙及糖蛋白合成加工受阻，致使細胞內低聚糖等糖綴合物蓄積，造成細胞空泡變性，是導致家畜瘋草中毒的毒性致病機制。

在廣大草原牧區，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。家畜中毒常發生于冬春缺草季節，干旱年份有暴發的傾向。中毒主要呈現慢性經過，表現運動和神經機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，持續采食體重反而下降，一般連續采食1～3個月后發生中毒。疾病初期，病畜表現為精神差，頭部呈現水平搖晃，反應遲鈍，目光呆滯；中期表現共濟失調，后肢無力，行走時后軀搖擺，趕急時會摔倒，呈現醉酒樣癥狀；后期常表現行走困難，后肢癱瘓，臥地不起，極度消瘦，最后因極度衰竭而死亡。母畜發情周期延長、卵巢功能異常、卵子發育受阻，懷孕母畜出現流產、產死胎或弱胎等，公畜性欲降低，精液質量下降，導致繁殖功能障礙[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移酶活性、生殖激素水平及其受體mRNA和類固醇限速酶表達情況，發現SW可使N-聚糖加工紊亂，引起促性腺激素分泌降低，進一步降低生殖激素受體和性類固醇激素限速酶的表達量，性類固醇激素分泌下降，導致生殖激素分泌紊亂。

3.1.3 中毒病防治技術 家畜瘋草中毒目前尚無特效治療方法，關鍵在預防。目前，國內外對瘋草及其家畜中毒病的防治技術研究，主要是在立足草地生態保護的基礎上，從瘋草-家畜-草地三者互作關系出發，通過多種技術手段預防和控制災害的發生。防治技術主要分為針對瘋草防控、針對家畜避免中毒預防和綜合防控技術三類[27]。在草地畜牧業實際生產中，主要采取物理控制、化學控制、脫毒利用、間歇飼喂、控制采食量、藥物預防、劃區輪牧以及控制放牧期等，以生態控制為主，多種手段相結合的綜合防控技術為輔，預防家畜中毒的發生。通過在瘋草重災區推廣應用，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，其他各省區均有分布，大多數分布于云南西北部、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。有些種屬在我國嚴重退化天然草地已形成優勢種群，放牧家畜被迫采食后可引起中毒或死亡，嚴重危害草地畜牧業健康發展和生態安全。

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生產構成嚴重危害，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，白喉烏頭和準噶爾烏頭在新疆伊犁河谷及阿爾泰山南坡至準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39.30萬 hm2，形成明顯種群優勢，嚴重影響可食牧草產量。2008年阿勒泰地區因誤食烏頭中毒死亡牛1 291頭，直接經濟損失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，直接經濟損失近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 毒理學與中毒病研究 關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毒性，可引起橫紋肌、心肌、神經末梢及中樞神經系統興奮，繼而發生對上述系統的抑制而產生毒性作用，心血管系統和中樞神經系統是其毒性作用的主要靶器官[32]。其分子毒性機制是烏頭堿及相關生物堿與心肌、神經和肌肉細胞膜上的電壓敏感鈉通道蛋白有高度親和性，使鈉通道持續激活，引起細胞離子紊亂，導致細胞呼吸鏈中斷，無氧呼吸增加和糖原大量分解，造成細胞能量代謝障礙而發揮毒性效應[33]。

圖2 烏頭堿化學結構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，主要呈現急性經過，表現消化道刺激癥狀、循環機能障礙和神經癥狀[35]。在廣大草原牧區，烏頭屬有毒植物危害各種家畜，采食后致死率可達100%。馬攝入其體重0.075%的該屬植物即可致死，中毒后出現流涎、嘔吐、脈搏頻數、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 本病呈現急性中毒過程，發病快、病程短，致死率高，一旦發現中毒，如果治療不及時，多數導致死亡。因此，本病防治的關鍵是預防。目前,在我國草原牧區，最有效的預防措施是采取物理和化學防控技術，控制烏頭屬有毒植的快速蔓延和擴散，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。發現中毒后，應立即脫離烏頭屬有毒植物分布的草場，及早進行催吐、洗胃和導瀉，對心跳緩慢、心臟傳導異常的病畜可皮下或肌內注射阿托品[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、肺結核、咯血等病癥[41]。有些橐吾種屬被認為是高寒草甸草地退化程度的指示物種，在嚴重退化草地形成優勢種群，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，導致草地生產力下降，成為制約該地區畜牧業發展和生態安全的主要有毒植物。僅青海河南縣黃帚橐吾危害面積達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4萬 hm2，占有毒植物嚴重危害面積的10%[42-43]。有報道稱，1991年9月,青海貴南縣突降大雪，多數可食牧草被覆蓋，而黃帚橐吾因植株較高露出雪面，當時正值花期，家畜由于缺草采食了大量的黃帚囊吾，造成全縣27群牛羊發生中毒，發病牛羊482頭(只)，死亡64頭(只)，致死率13.28%。

3.3.2 毒理學與中毒病研究 田苗等[44]報道橐吾屬植物含有三萜類、倍半萜類、苯丙酯類、揮發油、丙烯酸類、生物堿類等成分，在抗腫瘤、消炎、鎮咳等方面發揮著重要的作用。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120多種，這些生物堿從結構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胞損傷，并導致肝小靜脈閉塞病、肝巨細胞癥、肝纖維化和肝硬化等肝功能障礙性疾病[45-46]，是公認的肝毒性生物堿。PAs本身無毒或毒性較低，一般認為其毒性與其特殊的吡咯代謝物產生密切相關，而產生代謝吡咯主要取決于動物體肝細胞CYP450酶的代謝活化作用[47]。生成的吡咯代謝物進入細胞質基質中，一部分與一些重要生命物質(如含巰基氨基酸、小分子肽類、蛋白質及RNA等)發生反應，一部分降解成次生毒性代謝物，最終造成肝細胞功能紊亂、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的代謝及參與其代謝的主要CYP450酶，發現山岡橐吾堿在人肝微粒體內主要形成吡咯代謝物而發揮致肝毒性作用，在此過程中，CYP3A發揮著重要作用；而山岡橐吾堿在雌性大鼠肝微粒體內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代謝致毒機制[50]。

圖3 PAs代謝活化致毒機制[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群落的變化，牛羊等因采食或誤食橐吾屬有毒植物發生中毒的病例呈逐年增多趨勢。牛羊采食后1～2 d開始發病，呈現急性中毒過程。臨床表現精神不振、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。嚴重時發生死亡，剖檢可見皮膚、皮下組織及肌肉發黃；肝腫大，質脆似煮熟狀，呈黃土色，膽囊腫大且充滿膽汁；心肌腫大，腎腫大且質脆[51]。

3.3.3 中毒病防治技術 橐吾屬植物中毒尚無特效解毒藥，因此，防治本病的關鍵是預防。預防措施：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形成優勢的天然草地，可采取禁牧、物理防控、化學防控和補播等措施，控制橐吾屬植物的種群數量，提高優良可食牧草產量，促進草原植被恢復。對于已經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、西北及西南地區的退化草地，尤其是在西藏、青海、甘肅、內蒙古、新疆、四川等西部省區的重度退化草地已形成優勢建群種。據部分省區的瑞香狼毒集中分布區域的不完全統計，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140萬 hm2；甘肅分布區域主要在祁連山北坡的天祝、肅南、肅北和甘南草原，面積達54.67萬 hm2；內蒙古阿魯科爾沁旗分布面積達13.30萬 hm2；新疆伊犁州昭蘇天然草地分布面積達3.23萬 hm2。瑞香狼毒已成為制約該地區畜牧業發展和生態安全的主要有毒植物[53]。

3.4.2 毒理學與中毒病研究 王興桂等[54]用瑞香狼毒干草粉飼喂綿羊32 d，羊多臟器出現不同程度的損傷，大腦組織間隙血管充血，局部出血，神經細胞變性壞死，出現噬神經元現象。家兔耳靜脈注射瑞香狼毒總黃酮后，家兔表現角弓反張、痙攣抽搐、呼吸困難；灌胃后出現腹痛、腹瀉和體溫下降，血清BUN含量顯著升高；小鼠經口攝入瑞香狼毒水提物，不同劑量均可引起小鼠發生脂質過氧化，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部位，建立了蛋白質分離方法，并確定了蛋白質的毒性位點。瑞香狼毒主要毒性成分目前還沒有完全定論，多數學者認為瑞香狼毒的主要毒性物質與其所含的黃酮類化合物和毒性蛋白密切相關。

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而誤食，發生中毒，主要呈現急性中毒表現，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、糞便帶血，嚴重時因虛脫或驚厥死亡，可致母畜流產，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、喉產生強烈而持久的辛辣性刺激。

3.4.3 中毒病防治技術 瑞香狼毒中毒尚無特效解毒藥，因此，防治本病關鍵是預防。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，在瑞香狼毒集中優勢分布區，可采取刈割、替代控制和化學防除法，來抑制瑞香狼毒的種群生長而達到控制的目的[53]。對于已經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、內蒙古、青海、甘肅、寧夏、陜西、四川、西藏、河北等省區，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害發生的重災區。醉馬芨芨草分布面積統計顯示：新疆天然草地其分布面積達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85%以上；甘肅醉馬芨芨草危害面積達30萬 hm2，嚴重危害面積28萬 hm2，占全省有毒植物危害面積的17.08%；內蒙古阿拉善盟荒漠草地其分布面積達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量下降，草地生產力降低，而且牲畜在饑餓情況下采食或誤食引起中毒。

3.5.2 毒理學與中毒病研究 關于醉馬芨芨草毒性成分與毒理學研究，最初認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，而不是化學性中毒。1982年，相關學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，是一種有機胺類生物堿，經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]分別采用帶內生真菌和不帶內生真菌的醉馬芨芨草飼喂家兔，結果顯示帶內生真菌的醉馬芨芨草能導致家兔中毒，而不帶內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生真菌有關，進一步闡明了家畜醉馬芨芨草中毒與內生真菌的關系。隨后證實，醉馬芨芨草內生真菌次級代謝產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變化的測定，發現苗期生物堿量最大。

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到體重的1%時，30～60 min后即出現中毒癥狀，一般呈急性中毒。主要表現口吐白沫，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。只要及時發現，立即停止采食醉馬芨芨草，一般可在6～18 h后癥狀緩解，繼而恢復健康。

3.5.3 中毒病防治技術 醉馬芨芨草中毒目前尚無特效解毒藥，致死率不高，只要盡早發現，立即使病畜停止繼續采食，促進毒物及早排出，在癥狀減輕有食欲時，給予優質青干草，不經治療可自行恢復[62]。因此防治本病發生的關鍵是預防。可在醉馬芨芨草優勢分布區，采用機械挖除、抽穗前反復刈割、枯黃季節進行焚燒等物理防控技術，或秋季/春季清茬+返青期劃破草皮+機械補播生物防控技術，以及采用圍欄封育3～5年，增加原有草地優勢種競爭力，控制醉馬芨芨草蔓延和擴散[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“飛機草、解放草、破壞草”等。原產于南美洲，20世紀40年代初，由緬甸傳入我國云南，經半個多世紀傳播擴散，現廣泛分布于云南、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和氣候條件下能迅速繁殖擴散，抑制周圍植物生長，形成優勢種群，且難以控制。不僅給當地生態環境、生物多樣性造成不可逆轉的破壞，而且對農林漁牧業生產及人畜健康構成威脅。據統計，紫莖澤蘭分布及危害以我國西南部各省區為主，發生面積達3 800多萬 hm2，僅云南省每年造成的農業損失高達7億多元，畜牧業損失約7 000萬元[66]。目前，紫莖澤蘭在我國云南、貴州、四川等西南地區危害最為嚴重，成為制約西南地區林區草地畜牧業發展和生態安全的主要有毒植物。

3.6.2 毒理學與中毒病研究 化學成分研究表明，紫莖澤蘭主要含倍半萜類、三萜類、黃酮類、甾體、苯丙素酚類、香豆素類及揮發油類等多種成分，已分離鑒定的化合物達100多種[66-67]。隨著化學成分研究的深入，為證實紫莖澤蘭毒性的存在，其毒理研究也取得一定進展。董強等[68]進行了小鼠拌飼試驗以及家兔急性皮膚試驗和眼刺激試驗，發現紫莖澤蘭對肝、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的研究，系統篩選分離出4種倍半萜類澤蘭酮毒素，并經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準。葉妍琳等[69]通過對有紫莖澤蘭中毒史馬匹血清酶學及生化指標的檢測，結果顯示，中毒馬血清ALT、AST和ALP活性升高，BUN含量正常，CRE水平下降，表明紫莖澤蘭可導致馬肝受損，肝機能障礙，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，結果發現山羊肝脾腫大、肝細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、脾等實質器官不同程度的損傷。李超等[71]研究發現紫莖澤蘭提取物能顯著降低胸腺指數，導致胸腺及脾組織明顯病理學改變，脾細胞凋亡率明顯增加，脾細胞增殖活性明顯降低，NK細胞活性明顯降低，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]認為紫莖澤蘭通過誘導肝細胞凋亡和焦亡，造成肝損傷而發揮毒性作用，但對線粒體超微結構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。

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 本病尚無特效解毒藥，發生中毒后只能采取一般解毒療法和對癥治療，關鍵在預防。目前，針對紫莖澤蘭的防控技術有人工及機械防除、化學防除和生物防除[74]。生物防控被認為是繼物理和化學防控之后最有效、最環保的方法，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和經濟危害水平之下。相關措施：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]。關于紫莖澤蘭資源化利用，可加工為有機肥料，作為能源資源、飼料資源和纖維原料，生產殺蟲劑或生物農藥等綜合利用[76-77]。

4 展 望

我國雖然是世界草地資源大國，但天然草地的質量和草地生產能力與世界發達國家存在明顯差距。草地的嚴重退化，引發植被種群逆向演替，可食牧草種類和數量銳減，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構失衡，生態惡化，每年因家畜有毒植物中毒甚至死亡造成的損失達百億元，成為制約我國草地畜牧業發展和生態安全的重要問題。國際上一些發達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、生態學、毒理學和防控的基礎研究，建立監測預警體系，實現對有毒植物災害風險評估與風險管理，提高有毒植物毒性災害的防控能力。而我國在這些方面與發達國家相比，研究起步晚，存在許多不足。現階段，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理論研究。草地有毒植物災害的出現是一個新課題，從長遠考慮，建議將天然草地有毒植物災害防控列入國家重點研究課題，開展有毒植物發生規律、演替趨勢、種群擴散機制、抗性機制、毒素生物合成機制、生態效應及其對環境響應等研究，研發綠色防控技術，提升我國天然草地有毒植物災害防控的綜合能力。

2)從思想上，正確認識有毒植物的生態學作用。有毒植物的大量滋生是草地植被逆向演替和自我修復的產物，與其他植物種相比具有抗寒旱、抗病蟲害、耐貧瘠、適應逆境化境和生命力強等特性，在防風固沙、保持水土、保護草原植被等方面發揮重要生態學作用，是天然草地生態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輪牧、休牧和禁牧等制度，讓過度利用草地得到自我修復。同時，大力發展人工草地，減輕天然草地放牧壓力。

4)從認知上，轉變舊觀念，科學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，應從傳統的防除觀念轉變為從生態角度出發加以利用，例如，對于營養豐富的有毒植物，可經過脫毒或青貯后直接飼喂；對于有藥用潛力的有毒植物，可開發其藥用價值；對于有防風固沙作用的有毒植物，可用于沙漠治理；對于蜜源植物，可合理開發利用；對于外觀美麗的，可作為生態景觀植物發展草原旅游業。有毒植物的生態保護與開發利用并重，多種手段相結合的防控方法是人們努力的方向。