瘋草中毒機理及防控研究進展

藍昕蕊

(西北農(nóng)林科技大學(xué)動物醫(yī)學(xué)院，陜西 楊凌 712100)

0 引言

動物采食瘋草后，會引起瘋草中毒，又稱為瘋草病。瘋草中毒后，可以引起以精神沉郁，反應(yīng)遲鈍，頭部水平震顫，步態(tài)蹣跚，后肢麻痹為特征的慢性中毒性疾病，嚴(yán)重者可導(dǎo)致動物死亡?，F(xiàn)已有研究證明，瘋草的主要有毒成分是吲哚里西啶生物堿——苦馬豆素。苦馬豆素分子量小，極性大，易溶于水，隨瘋草進入動物消化道后，可在消化道內(nèi)被迅速吸收，并且很快通過尿液，糞便和乳汁排泄。研究苦馬豆素引起中毒的機理，根據(jù)中毒機理施用合適的治理措施，有助于治理瘋草，減少動物發(fā)病或死亡。

1 瘋草的中毒機理

1.1 苦馬豆素抑制α-甘露糖苷酶活性

α-甘露糖苷酶是真核生物蛋白質(zhì)N-聚糖修飾的關(guān)鍵酶，其對甘露糖殘基的修剪過程是糖蛋白N-糖鏈復(fù)雜化的必要步驟，對蛋白質(zhì)的合成及正確構(gòu)象的折疊起決定性作用[2]。α-甘露糖苷酶主要參與蛋白質(zhì)糖基化修飾和糖蛋白聚糖水解修飾，其代謝異?？梢砸鸲喾N疾病動物[3]，動物攝入瘋草后，瘋草中的苦馬豆素可導(dǎo)致糖蛋白合成異常及部分合成的低聚糖在溶酶體內(nèi)的聚集，引起細胞空泡變性，進而造成組織器官的損害和功能障礙[4-5]。

這種損害在神經(jīng)系統(tǒng)出現(xiàn)最早，特別是小腦，且損傷不可逆，因而瘋草中毒的動物常出現(xiàn)以運動失調(diào)為主的神經(jīng)癥狀[5]。當(dāng)毒素引起生殖系統(tǒng)廣泛空泡變性，特別是黃體細胞的空泡變性導(dǎo)致孕酮分泌受到干擾，就會破壞妊娠，出現(xiàn)流產(chǎn)。毒素損害母畜的卵子和公畜精囊和附睪，致使母畜停止卵子發(fā)育，公畜精母細胞空泡變性，精子形成減少，對動物繁殖能力造成影響。

1.2 苦馬豆素可誘導(dǎo)細胞凋亡

Lu H等人[6-7]通過建立SD大鼠大腦皮質(zhì)神經(jīng)細胞體外實驗?zāi)Ｐ?，發(fā)現(xiàn)苦馬豆素可顯著增加凋亡通路的關(guān)鍵效應(yīng)因子caspase-3、8和9的激活。caspase-3是細胞凋亡過程中最主要的終末剪切酶，這說明了苦馬豆素通過死亡受體通路和內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激導(dǎo)致大鼠皮質(zhì)神經(jīng)細胞凋亡。

1.3 苦馬豆素可誘導(dǎo)細胞自噬

Yang等人[8]采用小鼠模型研究自噬在烏頭堿誘導(dǎo)毒性中的作用，研究發(fā)現(xiàn)，烏頭堿可誘導(dǎo)小鼠肝臟自噬，并發(fā)現(xiàn)是由PI3K/Akt/mTOR信號通路參與調(diào)控烏頭堿誘導(dǎo)肝臟自噬作用。Wang等人[9]在研究苦馬豆素導(dǎo)致細胞空泡變性機制時發(fā)現(xiàn)，苦馬豆素可誘導(dǎo)溶酶體在自噬體周圍聚集，提示苦馬豆素也是通過與烏頭堿一樣的pI3K/AKT/mTOR信號傳導(dǎo)途徑來誘導(dǎo)細胞自噬，揭示了苦馬豆素以空泡變性為特征的毒性中所起的自噬作用。

2 瘋草的防控措施

瘋草的防控措施主要分兩方面，分別是瘋草的防除和利用。

2.1 瘋草的防除

瘋草的防除主要有3種方法，包括物理方法、化學(xué)方法和生物防治方法[10-11]。①物理方法主要為人工挖除，為防止再度發(fā)芽，對部分地下芽植物的挖除深度應(yīng)達到10 cm。適用于面積較小的、含棘豆或黃芪密度不高的草場。②化學(xué)方法是指利用藥劑進行瘋草的滅除，滅除瘋草的藥劑一般為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、百草敵等。這些藥劑的最佳使用濃度不固定，與時間和地點有關(guān)；開花前期是最佳防除時期；滅除方法主要是飛機或人工噴霧，有些也使用灌根法；為保證棘豆或黃芪的密度低于危害牲畜的密度，有必要定期噴灑藥劑。③生物防治方法是利用生物間的相互作用進行防治，適用于某些瘋草生長較茂盛的草場。主要防治途徑是以草治草，即將人工挖除瘋草與補充播種一些生長競爭力較強的其他優(yōu)良牧草相結(jié)合來改良草地；還有一種方法是以畜治草，以畜治草是指在瘋草含毒量較低的生長階段，利用某些非易感家畜，通過適時且適度的放牧與踐踏的方式來抑制瘋草的生長，以達到防治的作用。

2.2 瘋草的利用

瘋草具有抗旱、抗寒、抗病蟲害強的作用，在惡劣環(huán)境中亦能生長旺盛，其粗蛋白含量高達11%～20%，與苜蓿相當(dāng)。這樣豐富的天然資源如果能得到充分的利用，將毒草變牧草，其經(jīng)濟效益非常可觀。目前，瘋草的利用主要有如下幾種途徑[11]。①合理輪牧：一般來說棘豆和黃芪的適口性不佳，牲畜并不會主動采食，只在其他牧草枯竭，牲畜饑餓的情況下，才會被迫采食而發(fā)生中毒。因此，在一般情況下只要保持適度即中強度放牧，就不會迫使牲畜大量采食。②間歇飼喂：適于舍飼或冬季補飼。試驗發(fā)現(xiàn)間歇飼喂不會導(dǎo)致動物中毒。③去毒利用：棘豆和黃芪營養(yǎng)豐富，蛋白質(zhì)含量高，去毒后利用不失為一種優(yōu)質(zhì)豆科飼草。即用水將棘豆草浸泡2～3 d(苦馬豆素易溶于水)，撈出飼喂或曬干用于補飼。這種方法適于棘豆生長特別茂盛的盛花期和水源充足的地方，可獲得大量的貯備干草，又可減少種子繁殖，有利于控制棘豆蔓延。④添加解毒添加劑。

3 結(jié)語

瘋草中毒目前尚無特效解毒藥，對于輕度中毒的病畜，只要及時轉(zhuǎn)移到安全牧場，并適當(dāng)補給精飼料，供給充足的飲水促進毒素代謝，一般可自行康復(fù)。但對于嚴(yán)重中毒的病畜只能進行淘汰，這對我國畜牧業(yè)發(fā)展造成的損失是巨大的。因此，對瘋草中毒機理的研究和其防控措施的研究十分必要。