家畜硝酸鹽與亞硝酸鹽中毒的診斷和防治

陳海利

（河南省內(nèi)黃縣畜牧獸醫(yī)服務(wù)中心，河南 內(nèi)黃 456300）

許多動(dòng)物都易發(fā)生硝酸鹽或亞硝酸鹽中毒，但牛的易感性最高。反芻動(dòng)物極易中毒是因?yàn)榱鑫竷?nèi)菌叢可將硝酸鹽還原為氨和亞硝酸鹽，而亞硝酸鹽作為硝酸鹽的中間代謝產(chǎn)物，其毒性為硝酸鹽的10倍以上。馬屬動(dòng)物盲腸中也可發(fā)生硝酸鹽還原為亞硝酸鹽的反應(yīng)，但其強(qiáng)度不如反芻動(dòng)物。青年豬胃腸道也存在微生物菌群，也可將硝酸鹽還原為亞硝酸鹽，但是成年單胃動(dòng)物（除馬屬動(dòng)物外）對(duì)硝酸鹽中毒有一定抵抗力，這是因?yàn)檫@條還原途徑受到年齡限制。正文部分從病因分析、中毒機(jī)制、臨床表現(xiàn)、病理變化、診斷、預(yù)防和治療對(duì)家畜硝酸鹽和亞硝酸鹽中毒癥進(jìn)行了闡述。

1 毒物來源

亞硝酸鹽是一類無機(jī)化合物的總稱，為亞硝酸生成的鹽，含有亞硝酸根離子（NO2-），常見的種類有亞硝酸鈉和亞硝酸鉀。亞硝酸鹽的來源主要有：（1）飼料和水本身所含有的亞硝酸鹽；（2）作為食品添加劑的工業(yè)化產(chǎn)品，如香腸、火腿、培根、肉丸這些加工肉里都添加了一種一定量的亞硝酸鹽作為防腐劑。亞硝酸鹽可與肉品中的肌紅蛋白反應(yīng)生成玫瑰色亞硝基肌紅蛋白，增進(jìn)肉的色澤；還可增進(jìn)肉的風(fēng)味和防腐劑的作用，防止肉毒梭菌的生和延長肉制品的貨架期。作為防腐劑而應(yīng)用在肉質(zhì)食品里的亞硝酸鹽一直被認(rèn)為是致癌物，但作為一種被允許使用的食品添加劑，若食品生產(chǎn)廠家嚴(yán)格執(zhí)行國家規(guī)定的對(duì)亞硝酸鹽的使用標(biāo)準(zhǔn)，消費(fèi)者少量食用含亞硝酸鹽的食品對(duì)其身體健康是無害的。

硝酸鹽是硝酸（HNO3）與金屬反應(yīng)形成的鹽類。由金屬離子（或銨離子）和硝酸根離子（NO3-）組成。常見的硝酸鹽有硝酸鈉、硝酸鉀、硝酸銨和硝酸鈣等。固體的硝酸鹽在高溫（如加熱）環(huán)境下能分解釋放出氧，其中最活潑的金屬的硝酸鹽可放出一部分氧而變成亞硝酸鹽，其余大部分金屬的硝酸鹽，分解為金屬的氧化物、氧和二氧化氮。所以，硝酸鹽可有條件地轉(zhuǎn)變?yōu)閬喯跛猁}。硝酸鈉和硝酸鈣是很好的氮肥，氮元素可促進(jìn)光合作用，有助于植物合成葉綠素，缺氮的植物葉子就會(huì)枯黃。硝酸鉀是制作黑色火藥的原料。硝酸銨可作肥料，也可制炸藥。但硝酸鹽和亞硝酸鹽作為環(huán)境污染物而廣泛地存在于自然界中，尤其是在氣態(tài)水、地表水和地下水中以及動(dòng)植物體與食品內(nèi)。

2 病因分析

硝酸鹽和亞硝酸鹽主要用于肉類的腌制和保存以及機(jī)油、防銹片劑、火藥、炸藥、化肥中。他們也可作為某些非傳染性疾?。ㄈ缜杌镏卸荆┑闹委熕幬铩Ｋ敛环募倚?，尤其是一些饑餓動(dòng)物，常因攝入含過量硝酸鹽的植物而中毒。在飼養(yǎng)管理不當(dāng)時(shí)，與非蛋白氮、莫能菌素和其他飼料成分的相互作用，能加劇家畜日糧中過量硝酸鹽的毒性。

意外攝入化肥或其他化學(xué)物質(zhì)，能引起硝酸鹽中毒?；柿魇У匠靥?，引起池塘內(nèi)硝酸鹽含量升高，也是十分危險(xiǎn)的；這些流失的化肥可污染一些淺灘和淺水井。據(jù)報(bào)道，雖然在美國地下水中硝酸鹽濃度在不斷升高，但井水很少是引起硝酸鹽中毒的唯一原因。

被高濃度硝酸鹽和大腸埃希菌明顯污染的水域，在對(duì)家畜健康的危害性和降低生產(chǎn)性能方面，要比單一的硝酸鹽或細(xì)菌感染嚴(yán)重得多。在寒冷季節(jié)，由于冷凍時(shí)的濃縮作用，使牲畜飲水器中殘留水的硝酸鹽含量增加，導(dǎo)致家畜硝酸鹽中毒。易于蓄積硝酸鹽的作物包括谷類（尤其是燕麥、黍、黑麥）、玉米、向日葵和高粱。常含有高含量硝酸鹽的雜草有野莧、藜屬植物、薊屬植物、曼陀羅、地膚、蓼屬植物、酸模屬植物和阿拉伯高粱（又名“假高粱”）。無水氨和硝酸鹽化肥以及自然界土壤中含氮過多，均可導(dǎo)致牧草中硝酸鹽含量增高。

雖然在溫濕氣候下，植物生長迅速可以導(dǎo)致硝酸鹽含量過高，但在一般情況下，植物中硝酸鹽含量過高與潮濕天氣和低溫（13℃）有關(guān)。在干旱條件下，特別是植物未成熟時(shí)，植被含有高濃度硝酸鹽。光照弱、陰天以及蔭蔽，均可導(dǎo)致植物中硝酸鹽含量增高。透氣性好、pH低的土壤以及鉬、硫、磷含量較低或缺乏的土壤，有可能增加植物對(duì)硝酸鹽的攝取。而土壤中缺乏銅、鈷、鎂，則具有相反的作用。任何阻礙植物生長的因素，都會(huì)增加植物較低部位硝酸鹽的蓄積。苯酸衍生的除草劑，如2，4-D和2，4，5-T（用于植物早期階段蓄積硝酸鹽），可促進(jìn)植物生長和硝酸鹽殘留（10%～30%），使植物長得青綠蔥茂。

硝酸鹽不是有選擇地蓄積于植物果實(shí)和谷粒中，而主要蓄積在莖稈下部，莖稈上部和葉中含量較低。在合適的條件下（溫度、濕度、微生物活力），植物中的硝酸鹽可轉(zhuǎn)化為亞硝酸鹽。

3 中毒機(jī)制

急性中毒的機(jī)制主要是亞硝酸鹽與血紅蛋白作用，使正常的二價(jià)亞鐵（Fe2+）被氧化為三價(jià)鐵（Fe3+），即形成了高鐵血紅蛋白（亞硝酸根離子與紅細(xì)胞中的血紅蛋白緊密結(jié)合，形成穩(wěn)定的不能運(yùn)輸氧的高鐵血紅蛋白）而導(dǎo)致動(dòng)物機(jī)體出現(xiàn)缺氧癥，特別是中樞神經(jīng)系統(tǒng)缺氧更為敏感。亞硝酸根離子作用于血管平滑肌而使血管擴(kuò)張，亞硝酸根離子還可改變代謝性蛋白酶。硝酸鹽的攝入可直接刺激胃腸黏膜，從而產(chǎn)生腹痛和腹瀉。盡管經(jīng)常發(fā)生急性中毒，但硝酸鹽或亞硝酸鹽中毒也可能是亞急性或慢性的，其癥狀包括生長發(fā)育障礙、產(chǎn)奶量下降、VA缺乏、微弱致甲狀腺腫脹作用、流產(chǎn)和胎兒中毒，以及對(duì)感染的易感性增加。慢性硝酸鹽中毒仍然是引起爭論的問題，尚未見特有的癥狀，現(xiàn)有證據(jù)不支持奶牛產(chǎn)奶量下降是因日糧中過量的硝酸鹽所致的說法。

4 臨床表現(xiàn)

亞硝酸鹽中毒常突然發(fā)生，是由于缺氧和低血壓引起血管擴(kuò)張所致。當(dāng)高鐵血紅蛋白血癥達(dá)30%～40%時(shí)，中毒的早期癥狀表現(xiàn)為心跳快而弱、體溫下降、肌肉震顫、無力、共濟(jì)失調(diào)。當(dāng)高鐵血紅蛋白血癥達(dá)50%時(shí)，可視黏膜很快變?yōu)樽厣?、發(fā)紺，呼吸困難、呼吸急促、驚恐不安和尿頻是常見的癥狀。一些單胃動(dòng)物，由于從非植物來源而攝入過多硝酸鹽，表現(xiàn)為流涎、嘔吐、腹瀉、腹痛、胃出血。中毒劫物在沒有任何病征的情況下，可在1h之內(nèi)因缺氧驚厥而突然死亡，或在經(jīng)過12～24h或更長時(shí)間的臨床病程后突然死亡。80%的急性致死性中毒都出現(xiàn)高鐵血紅蛋白血癥。

某些情況下，動(dòng)物連續(xù)幾日至幾周攝入含硝酸鹽的牧草，才出現(xiàn)明顯的副作用。一些動(dòng)物，當(dāng)呼吸困難緩解后，會(huì)發(fā)展成間質(zhì)性肺氣腫并產(chǎn)生呼吸障礙大多在10～14d內(nèi)完全康復(fù)。一些在攝入過量硝酸鹽/亞稍酸鹽后5～14d，出現(xiàn)高鐵血紅蛋白血癥但仍存活的母牛，可出現(xiàn)流產(chǎn)和死胎。長期攝入過量硝酸鹽，加上寒冷刺激和營養(yǎng)不良，均可導(dǎo)致懷孕肉牛發(fā)生“臥倒不起綜合征”，最后突然倒地而死亡。

5 病理變化

通常，含高鐵血紅蛋白的血液為巧克力色，有時(shí)也可見到暗紅色的血液。在漿膜表面可見針尖大小的出血點(diǎn)。死產(chǎn)犢牛出現(xiàn)腹水，硝酸鹽中毒的圍產(chǎn)期牛出現(xiàn)肺水腫和消化道出血。瀕死或死后不久的動(dòng)物組織，出現(xiàn)的深褐色變色不能用于確診，應(yīng)考慮引起高鐵血紅蛋白血癥的其他因素。如尸檢延遲，這種深褐色會(huì)因高鐵血紅蛋白轉(zhuǎn)變?yōu)檠t蛋白而消失。

6 診斷

通過對(duì)動(dòng)物生前和死后剖檢樣品進(jìn)行硝酸鹽含量的實(shí)驗(yàn)室分析，可以判斷硝酸鹽中毒。尸檢樣品中的高硝酸鹽和亞硝酸鹽含量偶爾可測出，只能表明動(dòng)物接觸毒物，并不能表明中毒。血漿也只是生前檢查的參考性項(xiàng)目，因?yàn)樵诓杉暹^程中，會(huì)因血凝損失一些與血漿蛋白緊密聯(lián)系的硝酸鹽。全血中的亞硝酸鹽在體外能與血紅蛋白繼續(xù)反應(yīng)，因此，應(yīng)立即離心樣品分離血漿，以防止出現(xiàn)錯(cuò)誤數(shù)據(jù)。中毒或流產(chǎn)動(dòng)物的其他尸檢樣品還包括眼房水、胸腔積液、胎兒胃內(nèi)容物和母畜尿液。除用于高鐵血紅蛋白分析的血液樣品外，其余樣品須冷凍，保存在潔凈的塑料或玻璃容器中。瘤胃內(nèi)容物中的硝酸鹽含量并不能代表飼料中的硝酸鹽含量，不建議用瘤胃內(nèi)容物作為評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)。

尸檢樣品（特別是淚液）受細(xì)菌污染后，在室溫或更高溫度下，硝酸鹽可轉(zhuǎn)化為亞硝酸鹽；這類樣品有可能出現(xiàn)亞硝酸鹽含量異常升高，而硝酸鹽含量明顯減少。硝酸鹽和亞硝酸鹽通過脂多糖或其他細(xì)菌產(chǎn)物，刺激巨噬細(xì)胞內(nèi)源性生物合成，可使其分析結(jié)果復(fù)雜化；取樣時(shí)（尤其是胎兒）應(yīng)盡量避免細(xì)菌感染。

除急性中毒外，單獨(dú)進(jìn)行高鐵血紅蛋白分析，并不能作為硝酸鹽或亞硝酸鹽中毒的可靠指標(biāo)。因?yàn)樵?h內(nèi)，將有50%高鐵血紅蛋白轉(zhuǎn)變?yōu)檠t蛋白，分析高鐵血紅蛋白，并不能檢出與亞硝酸鹽反應(yīng)而形成的非氧化型血紅蛋白。對(duì)大多家畜而言，母體和圍產(chǎn)期的血清、血漿、眼房水和其他體液中的硝酸鹽和亞硝酸鹽含量大于20μgNO3/mL和大于0.5μgNO3/mL，均可提示硝酸鹽或亞硝酸鹽中毒。剛出生的健康犢牛的血漿中硝酸鹽含量高達(dá)40NO3/mL，但排尿后其含量迅速降低。反芻動(dòng)物急性中毒時(shí)，血漿或血清中（不到1/3在死后的眼房水中）硝酸鹽和亞硝酸鹽的含量，分別高達(dá)300μg NO3/mL和25～50μgNO3/mL。死后眼房水中硝酸鹽的含量相對(duì)穩(wěn)定，直至死后60h都有診斷意義。血漿、血清和眼房水等樣本采集后，在-20℃下其硝酸鹽穩(wěn)定性至少達(dá)1個(gè)月。

動(dòng)物機(jī)體內(nèi)硝酸鹽和亞硝酸鹽含量通常為低于10μgNO3/mL和低于0.2μgNO3/mL。當(dāng)硝酸鹽和亞硝酸鹽含量分別為超過10μgNO3/mL、但低于20μgNO3/mL和超過0.2μgNO3/mL、但低于0.5μ NO3/mL時(shí)，可懷疑硝酸鹽和亞硝酸鹽中毒，但中毒持續(xù)時(shí)間、中毒程度或中毒原因未知。應(yīng)考慮可能是巨噬細(xì)胞激活，對(duì)內(nèi)源性硝酸鹽或亞硝酸鹽合成起到了一定作用。硝酸鹽在肉牛、綿羊和矮馬的生物半衰期分別為7.7、4.2和4.8h，硝酸鹽含量從硝酸鹽中毒量降至正常值，其生物半衰期至少超過上述的5倍（24～36h）。

母體過量接觸硝酸鹽和圍產(chǎn)期眼房水中的平衡之間可能存在著潛伏期。眼房水以較快的速率分泌進(jìn)入眼前房，硝酸鹽和亞硝酸鹽進(jìn)入眼球也是這個(gè)機(jī)制。在眼房水和眼球玻璃體液之間的平衡主要靠被動(dòng)擴(kuò)散，而不是靠激活分泌，所以，在急性中毒后，眼球玻璃體液中的硝酸鹽和亞硝酸鹽含量相對(duì)低些。

硝酸鹽的野外試驗(yàn)只能是初步診斷，必須經(jīng)實(shí)驗(yàn)室的標(biāo)準(zhǔn)分析，才能確診本病。二苯胺藍(lán)（DPB）試驗(yàn)更適合于檢查可疑牧草中是否存在硝酸鹽。硝酸鹽測試帶（藥浴杖）對(duì)測定水源中硝酸鹽的含量十分有效，這種方法也能用于檢測血清、血漿、眼房水和尿中的硝酸鹽和亞硝酸鹽含量。

鑒別診斷包括由氰化物、尿素、農(nóng)藥、毒氣（如CO、H2S）、氯酸鹽、苯胺染料劑、氨基苯酚或一些藥物（如磺胺、非那西丁和醋胺酚）引起的中毒，以及傳染病或非傳染病（如過食谷物、低鈣血癥、低鎂血癥、肺腺瘤病或肺氣腫）和一些原因不明的突然死亡。

7 預(yù)防措施

動(dòng)物可適應(yīng)飼料中含有較高含量的硝酸鹽，尤其是夏季放牧季節(jié)，牲畜可以采食含硝酸鹽的植物。多次、少量飼喂含硝酸鹽飼料有助于動(dòng)物的適應(yīng)。微量元素添加劑和平衡日糧，可預(yù)防因長期攝入過多硝酸鹽而引起的營養(yǎng)/代謝紊亂。同時(shí)飼喂谷物和硝酸鹽含量高的牧草可降低亞硝酸鹽的產(chǎn)生。然而，當(dāng)反芻動(dòng)物日糧中已有高含量硝酸，如再拌入其他飼料添加劑/成分[包括非蛋白氮、一些離子載體（如莫能菌素）和其他生長促進(jìn)劑]，必須小心謹(jǐn)慎。適當(dāng)?shù)娘曫B(yǎng)管理，應(yīng)考慮到氣候、水土等關(guān)鍵問題。飼料中硝酸鹽含量大于1%硝酸鹽干重（10000mg/kgNO3），即可引起水土不服動(dòng)物的急性中毒，因此，建議妊娠肉牛飼料中的硝酸鹽含量不高于5000mg/kgNO3（干重）。當(dāng)飼料中NO3達(dá)1000mg/kg（干重），能使饑餓母牛在1h內(nèi)因過食飼料而死亡，所以，硝酸鹽的總攝入量是決定性因素。

硝酸鹽含量高的牧草收割后，可作為青貯料，這種方法比干草或青刈飼料好；采用青貯法可降低牧草中50%的硝酸鹽含量。在收獲季節(jié)，可采取升高切割機(jī)頂部，有選擇地留下那些危險(xiǎn)性較大的牧草莖稈。

干草比新鮮的青刈飼料或帶有相同硝酸鹽含量的牧草更具危險(xiǎn)性。加熱有助于細(xì)菌將硝酸鹽轉(zhuǎn)變?yōu)閬喯跛猁}。應(yīng)避免喂飼硝酸鹽含量高的干草、稻草和已發(fā)潮數(shù)天的草料，以及堆垛的青刈飼料。以圓柱形草捆露天儲(chǔ)存高硝酸鹽含量的牧草是相當(dāng)危險(xiǎn)的，因?yàn)橐坏┫掠昊蛳卵?，大量硝酸鹽會(huì)蓄積在草捆的下1/3處。

用裝過化肥的未洗凈的容器中裝水，會(huì)導(dǎo)致水中的硝酸鹽含量特別高。未斷奶幼畜，尤其是新生仔豬，對(duì)水中的硝酸鹽更為敏感。

8 治療方法

根據(jù)中毒嚴(yán)重程度，用1%美藍(lán)溶液（用蒸餾水或等滲鹽水稀釋），按4～22mg/kg.bw緩慢靜脈注射。如果初次注射療效不佳，可在20～30min之內(nèi)低劑量重復(fù)注射。低劑量美藍(lán)可應(yīng)用于各種動(dòng)物，只有反芻動(dòng)物可以耐受較高劑量。如果在治療期間又再次攝入硝酸鹽，則應(yīng)考慮每隔6～8h重新注入美藍(lán)。用冷水和抗菌素灌洗瘤胃可以阻止微生物作用產(chǎn)生的亞硝酸鹽。