全 文 ：醉马芨芨草的研究进展
纪亚君 (青海省畜牧兽医科学院 ,青海西宁 810016)
摘要 从醉马芨芨草的特征特性 、毒性成分以及防治和利用等方面对目前的研究进行综述。
关键词 醉马芨芨草;毒性;防治
中图分类号 S 451 文献标识码 A 文章编号 0517-6611(2009)05-02154-03
Research Progress on Achnatherum inebrians
JI Ya-jun (Qinghai Academy of Animal Science and Veterinary Medicine, Xining , Qinghai 810016)
Abstract The current researches on the characteristics , toxic components , control and utilization of Achnatherum inebrians and so on were reviewed.
Key words Achnatherum inebrians;Toxicity;Control
基金项目 青藏高原牧草种质资源保护利用项目(70401)。
作者简介 纪亚君(1967-),女 ,陕西大荔人 ,硕士 ,副研究员 ,从事草
地生态及治理研究。
收稿日期 2008-12-01
醉马芨芨草是我国北方天然草原主要的烈性毒草之一。
由于其具有抗寒 、耐旱等特性 ,加之家畜多不采食 ,使其在退
化草地群落竞争中占有较强优势 ,面积不断扩大 。如新疆醉
马草的分布面积已从 1987年的 40.0万 hm2 上升为 1992年的
53.3万 hm2[ 1] ,其中天山南部草原部分地区盖度达到 40%,
尤其在低山带的阳坡与河谷地生长尤为茂密 ,盖度高达
85%[ 2] 。青海海南 、甘肃河西和宁夏海原的某些地区 ,醉马
草也已发展为优势种群 ,成为草业发展及生态环境建设的主
要限制因素之一[ 3] 。为了减少醉马草的危害并变害为利 ,国
内外学者对其进行了大量研究。笔者就醉马芨芨草的形态
特征 、毒性成分 、防治和利用等方面的研究进行综述 ,以期为
今后的研究工作提供指导。
1 醉马草介绍
醉马芨芨草(Achnatherum inebrians)为禾本科(Gramineae)
芨芨草属(Achnatherum)多年生草本植物 ,又名醉马草 ,原产
于欧亚两洲 。在我国主要分布于甘肃 、内蒙古 、青海 、西藏 、
新疆 、宁夏 、四川 、陕西等省(区),河北 、山东 、浙江也有少量
分布。Hitchcock于 1922年最先记载了醉马草的毒性[ 4] ,并将
其正式列入有毒植物。国内关于醉马芨芨草毒性的文献记
载最早见于 1946年出版的《兰州植物志》 。随着草地退化的
发生及日益严重 ,醉马草对家畜的危害逐渐引起人们重
视[ 5-6] 。家畜采食醉马草后出现精神呆钝 、进食量减少 、步
履不整 、蹒跚如醉等症状 ,醉马草因此而得名。
1.1 醉马草植物学特征 醉马芨芨草是丛生草本 ,须根柔
韧 ,茎秆直立 ,少数丛生 ,平滑 ,茎实心 ,株高 60～ 120 cm ,茎粗
2.5～ 3.5mm 。叶片质地较硬 ,直立 ,边缘通常卷折 ,上面及边
缘粗糙 ,茎生者长 8 ～ 15 cm ,基生者长达 30 cm ,宽 2～ 10mm;
圆锥花序紧密呈穗状 ,直立或先端下倾 ,长 10～ 25 cm ,宽 1.0
～ 2.5 cm ,花序分枝每节 6 ～ 7枚簇生 ,基部即生小穗 ,小穗长
5～ 6mm ,灰绿色 ,成熟后呈褐铜色或带紫色;颖膜质 ,几等
长 ,先端尖但常破裂 ,微粗糙 ,具 3脉;外稃长 4mm ,背部密被
柔毛 ,顶端具 2微齿 ,具 3脉 ,脉入顶端汇合且延伸成芒;芒
长 10～ 13mm ,一回膝曲 ,芒柱稍转且被微短毛 ,基盘钝 ,具短
毛 ,长约 0.5mm;内稃具 2脉 ,脉间被柔毛 ,无脊;花药长约 2
mm ,顶端具白色毫毛。颖果圆柱形 ,长约 3 mm ,花果期 7 ～
10月。
1.2 生物学及生态学特性 醉马芨芨草多生长在海拔
1 700 ～ 4 200m 、年降雨量 200～ 300mm的半干旱草地 ,在山地
草甸草地较为干旱的地带也有分布 ,特别是在弃耕地 ,道路
两旁 ,田埂及退化严重的草地上分布更广泛 ,由于喜光耐旱 ,
多生长在冬场阳坡 ,返青早 、生长快 、植株高大。醉马草种子
繁殖率高 ,据测定平均单穗产种子 481粒 ,高的可达 739粒 ,
成熟后易脱落[ 7] 。种子落地后主要分布在 0～ 5 cm土层中 ,
占 0～ 30 cm土层中种子的 98.7%。0 ～ 5cm土层种子发芽率
极高 ,0～ 1 cm土层种子发芽率高达 95%以上 , 2～ 5 cm土层
种子发芽率也达 60%以上 , 5 cm 以下土层种子失去发芽
力[ 7-8] 。种子主要靠家畜传播 ,特别是绵羊 ,也可通过风水
和人为因素传播 。抗逆性强 、种子数量大及传播快等特性使
醉马草具有竞争优势 ,易成片生长。
1.3 动物醉马草中毒症状及治疗 醉马草全草具毒 ,鲜草
和枯草能造成家畜中毒[ 9] ,芒刺入皮肤 、口腔 、口角 、蹄叉 、角
膜等处也可引起中毒 ,芒刺伤角膜可失明 ,刺伤皮肤可发生
出血斑 、浮肿 、硬结或形成小脓肿 。一般采食鲜草达体重
1%,在 30～ 60 min后即可出现症状。误食醉马草而中毒的
牲畜很快就能识别并避免对其进一步采食 ,因而中毒多发生
在幼畜和外地引进畜群[ 10-11] 。但在醉马草发生严重地区 ,
当草场上其他牧草不足尤其是在冬春及干旱季节时 ,牲畜常
常被迫采食醉马草而发生中毒。马属动物表现为初期精神
沉郁 ,闭眼 ,口吐白沫 ,可视粘膜潮红 ,呼吸加快 ,后期呼吸迫
促 ,心跳加快 ,肌肉振颤 ,全身出汗 ,步态不稳 ,如酒醉状 。绵
羊表现为口吐白沫 ,行走摇晃 ,形如酒醉 ,有时出现阵发性狂
暴 ,起卧不安 ,有的倒地不起 ,呈昏睡状 ,严重时心跳加快 ,呼
吸迫促 ,流涎 ,腹胀 ,反刍停止 ,食欲废绝。醉马草中毒若不
及时或合理治疗 ,常引起死亡 ,有时还可引起怀孕母畜流
产[ 12] 。尤其是马 、驴 、骡对醉马草毒素更敏感 ,中毒 2 ～ 3 h
即可死亡。
醉马草中毒应以预防为主 ,可采用土法进行 ,如给外来
家畜闻焚烧的醉马草或将醉马草捣碎与人尿混合涂抹于家
畜口腔或牙齿上 ,使其厌恶不采食。对于已经中毒的家畜可
给予各种酸如醋酸 、乳酸或稀盐酸加适量水灌服;也可灌服
酸奶 0.5 ～ 1.0 kg或食醋 0.25 ～ 0.50 kg[ 13] ,严重中毒时还须
配合全身疗法静脉注射葡萄糖和生理盐水 ,必要时用强心
剂。酸奶配合肌注乌托品也能取得很好疗效。李德鑫用绿
安徽农业科学 , Journal of Anhui Agri.Sci.2009, 37(5):2154-2156 ,2169 责任编辑 庆 责任校对 张士敏
豆银花解毒散治疗绵羊醉马草中毒 、闵铁锋用肌注维生素 B1
100～ 500 mg配合酸奶治疗马醉马草中毒疗效佳。
2 醉马草毒性成分
关于醉马草的有毒成分 ,早期有人认为可能是生物碱 ,
也有人认为醉马草中毒与氰甙或强心甙有关[ 14-15] 。1982年
张友杰等从新疆醉马草中分离到麦角新碱及其差向异构体 ,
但未能确定其毒性[ 16] 。1992年党晓鹏等首次从宁夏醉马草
中分离出烃铵盐类生物碱 ,经小白鼠毒性试验(1.5 mg/kg剂
量体重)证明其有较强毒性 ,从而认为该生物碱是醉马草的
主要有毒成分 ,并将之命名为醉马草毒素 ,化学名称为二氯
化六甲基乙二铵[ 17] 。汪恩强等利用四甲基乙二胺的烷基化
反应 ,人工合成二氯化六甲基乙二铵 ,给马按 1 000 ml/kg的
剂量口服 ,结果未发生中毒。至此 ,醉马草的毒性成分尚未
确定[ 18] 。
20世纪 40 ～ 50年代美国 、新西兰等地先后报道了羊采
食多年生黑麦草(Lolium perenne)后出现类似麦角中毒的症
状[ 19] 、高狐茅草地放牧家畜中毒问题[ 20] 、高羊茅(Festuca
arundinacea)导致家畜中毒[ 21]等家畜采食禾草引起中毒的现
象;到 70年代末 、80年代初美国科学家证实高狐茅草地放牧
家畜中毒死亡与家畜采食感染植物内生真菌的牧草有
关[ 22-23] 。后经研究表明 ,植物内生真菌是一类麦角菌科的
真菌 ,广泛分布于禾本科和莎草科植物中[ 24-26] ,内生真菌与
寄主互作产生一类对脊椎动物十分有害的次生代谢 ,对放牧
动物十分有害[ 27] 。
1994年美国学者 Bruehl等首次在采自我国新疆的醉马
草种子中发现了内生真菌[ 28] ,1996年新西兰学者Miles等也
从采自新疆的醉马草种子和幼苗中检测到了内生真菌 ,并分
离得到了纯培养物 ,在被内生真菌侵染的醉马草中首次发现
了大量的麦角新碱和麦角酰胺 ,而在无内生真菌的同种植物
体内未发现此类生物碱[ 29] 。此后 ,我国学者展开了对我国
醉马草内生真菌的研究。1996年李保军等对新疆醉马草内
生真菌进行调查 ,发现新疆醉马草种子带菌率达 96%[ 30] 。
李学森等研究表明醉马草内有许多种生物碱 ,多为麦角类生
物碱 ,含量最高的是麦角酰胺和麦角新碱[ 31] 。对其他禾草
内生真菌的研究表明 ,麦角新碱和麦角酰胺是导致家畜中毒
的主要原因 ,由此推断醉马草中的麦角新碱和麦角酰胺等系
内生真菌侵染所致[ 32] ,并与家畜中毒有关。
2000年南志标等对我国青海 、新疆 、内蒙 、甘肃等主要牧
区醉马草内生真菌进行了系统的调查 ,发现上述省区醉马草
内生真菌带菌率高达 90%以上 ,而且发现并命名了内生真菌
一新种———甘肃内生真菌[ 33-34] 。李春杰通过动物饲喂试
验 ,发现带有内生真菌的醉马草引致动物中毒 ,而采食不带
菌醉马草的动物无中毒症状[ 35] 。至此 ,试验初步证实了内
生真菌对醉马草的侵染是引致家畜中毒的原因 ,但具体的有
毒物质并没被分离。
2004年颜世利等首次从醉马草中分离到 8个活性化合
物 ,并对其结构进行了鉴定[ 36] 。2006年 ,桑明等对醉马草毒
性成分进行分析 ,测得其总生物碱含量 0.139 6%,主要为有
机胺类[ 37] 。通过质谱分析 ,得到 11种化合物分子式及命名 ,
其中有 7种为生物碱 ,含有少量吡唑啉类 、酚类及含硫 、含磷
的杂环化合物 ,该类化合物毒性都比较强 ,因此牲畜误食后
会出现中毒。张伟等检测到醉马草中含有生物碱 、黄酮 、酚
类化合物 、鞣质 、多糖 、多肽等 ,并通过小白鼠毒性试验确定
生物碱为毒性成分 ,但该研究并未明确生物碱的种类及化学
结构 ,研究还需深入[ 38] 。
3 醉马草的防治
醉马草危害大 、分布广 ,严重降低了草原生产力 ,已经成
为草地畜牧业生产的主要限制因素之一 。为此 ,国内外学者
对其防治进行了广泛研究 ,目前采用的防治方法主要有物理
防除 、化学防除及放牧管理等方法。
3.1 物理防除 物理防除包括焚烧 、人工挖除 、翻耕 、补播
等方法。火烧是在醉马草相对集中地段 ,利用小火焚烧 ,可
以灭除地上部分及部分种子 ,但因醉马草是多年生植物 ,火
烧难以根除。人工挖除可在醉马草未达到成片分布时在种
子成熟前进行 ,具有成本低 、见效快的特点 ,但因费时耗力 、
又会破坏草地植被 ,难以大面积实行。
翻耕是利用醉马草种子主要分布在 0 ～ 5 cm 土层 、5 cm
以下土层种子不萌发这一特性 ,对醉马草分布密集地区进行
翻耕 ,以消灭上层已萌发种子或将上层种子翻入土壤深处以
达到消灭醉马草的目的 。石定燧对醉马草草地进行翻耕试
验 ,结果翻耕可以显著减少醉马草出苗数和成株数。
补播是在挖除醉马草植株后补播优良牧草种子或直接
在醉马草草场播撒具竞争力的牧草种子以达到消除或抑制
醉马草生长的目的[ 39] 。新疆自治区在醉马草发生严重地
区 ,采用挖除结合补播的方法取得很好效果 ,优良牧草盖度
当年增加 25%～ 30%,第 2年增加 50%～ 70%,植被结构由
原来的醉马草为主变成了以早熟禾 、落草及补播的品种为主
的草地 ,产草量平均增加 25.6～ 38.0倍。李学森对醉马草退
化草地补播红豆草 ,结果随着红豆草的生长 ,醉马草的生长
力及存活率均显著下降 ,认为生态工程防治方法有效可
行[ 39] 。
3.2 化学防除 在醉马草泛滥成灾的地区 ,采用化学防除
不失为一种最有效 、最便捷的方法。现已确定的最佳药物为
草甘膦 ,具有内吸 、广谱 、高效 、低毒的特点。喷洒 22.50 ～
26.25 kg/hm2剂量的 10%草甘膦水剂 , 1周内就可使醉马草
发生药害 , 1个月植株死亡 ,可以达到极好的灭除效果[ 40] 。
化学防治应在种子成熟前进行。
3.3 加强放牧管理 加强放牧管理是减少家畜病害的关键
措施 。内生真菌菌丝在禾草的穗部和茎基部密度最高 ,生物
碱的浓度也相应最高。在美国采用增加放牧压 ,或早春喷洒
植物生长调节剂 ,减少高羊茅果穗的形成 ,显著改善了牛的
采食量和日增重[ 41] 。在新西兰 ,则是采取快速轮牧制度 ,即
每日轮换放牧地 ,使牧草有充分时间生长 ,避免家畜采食茎
基部[ 42] ,此外 ,在病害高发期 ,避免家畜在内生真菌侵染率高
的草地上放牧 。
很多学者曾探讨给家畜补饲药物或添加剂 ,以减少摄入
毒素的活性或调整家畜的生理代谢 ,降低毒素的作用 ,试用
的种类包括维生素 B1 、硅酸铝 、吉郎诺尔(Zeranol)催肥剂 、
铜 、硒 、锌等 ,其中补饲维生素 B1 在某些试验中有减轻病害
危害的效果。
215537卷 5期 纪亚君 醉马芨芨草的研究进展
防治家畜采食醉马草中毒症是一项复杂的工作 ,以上各
种方法在一定程度上都有防治效果 ,但因醉马草生命力顽强
且种子产量高 ,容易复发 ,使得生产中的各种防除措施均不
尽人意。因此防除醉马草必须采取综合治理措施 ,结合人工
挖除 、耕作 、补播等方法 ,因地制宜选取适当的措施 ,同时加
强牧民教育 ,使其自觉自愿地进行毒草的防除工作 ,这样才
能最大化地减少毒草造成的损失 。
4 醉马草的利用研究
4.1 用作饲料 醉马草虽然对家畜具有毒害作用 ,但其粗
蛋白质含量高达 15.07%,是一种潜在的牧草资源 ,如能对其
加以合理利用 ,将会变害为利 。有人用青贮醉马草饲喂牛羊
未发生中毒现象;贾纳提等用风干醉马草进行饲喂绵羊试
验 ,结果绵羊无明显中毒迹象[ 43] ;邓凯东等用尿素氨化处理
醉马草 ,发现处理后的醉马草麦角新碱含量显著降低 ,粗蛋
白质含量显著提高 ,用其饲喂绵羊未出现任何中毒表现 ,因
此醉马草在适当加工后可以作为饲草或混合饲料。
4.2 用作医药 有毒植物和中草药的范围是交叉的[ 44] 。醉
马草一方面给草地畜牧业造成巨大损失 ,另一方面又具有药
用价值[ 45] ,其提取物对大肠杆菌 、枯草杆菌 、金黄色葡萄球
菌 、酵母菌 、青霉及黑曲霉具有抑菌活性[ 46] 。哈萨克医者常
将其做为药材 ,用以消肿止痛 、清热解毒以及腮腺炎和关节
疼痛的治疗 。
高活性的天然化合物是研究新药所需的先导化合物最
重要的来源 ,颜世利等从新疆醉马草中分离到 8个活性化合
物 ,桑明等也分离出 7种生物碱 ,醉马草所含有的这些活性
生物碱无疑为将其作为药物资源提供了基础[ 36-37] 。
5 研究方向
5.1 注重醉马草内生真菌的研究及其利用 内生真菌可以
在一定条件下提高醉马草的抗旱性 、耐盐性 、抗病和抗虫能
力[ 47-50] ,今后可以对醉马草内生真菌的生物学特性进行进
一步研究 ,借鉴国外对其他禾草—内生真菌共生体的应用实
践 ,采用分子技术利用有益基因 ,剔除有害基因 ,创造有益无
毒的禾草—内生真菌共生体 ,这样能将真菌—禾草共生体的
优良特性如抗盐性 、抗旱性及抗病虫性用于优良牧草与草坪
草的选育。高嘉卉通过对甘肃内生真菌离体麦角碱的检测 ,
明确了甘肃内生真菌的体外产碱特性 ,为醉马草 —内生真菌
共生体的进一步研究 、利用奠定了基础[ 51] 。
5.2 加强醉马草活性生物碱的研究 尽管目前已基本确定
内生真菌是醉马草具有毒性的原因 ,也有人对其生物碱做了
初步研究 ,但醉马草的生物碱成分及其作用机理仍然不清
楚 ,导致这一资源难以利用 ,今后应加强醉马草开发利用
研究。
5.3 开展醉马草生物防除研究 化学防除醉马草成本大且
存在污染环境的隐患 ,人工拔除费时费力 ,使得生物防除成
为最经济 、最安全并在生态学上最可行的防除方法。李春杰
等调查发现甘肃 、青海和新疆等地醉马草上发生有 7种病
害 ,这对醉马草的生物防除奠定了理论基础[ 52] 。植物竞争
防除杂草研究已在其他国家开展多年 ,取得了一定效果[ 53] 。
李学森等采用红豆草进行生态工程控制醉马草 ,实际上也是
利用了其竞争性 ,今后还应对更多的优良牧草进行筛选 ,以
达到生物防除的目的。
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2156 安徽农业科学 2009年
作用 ,加入有机改性二氧化硅后 ,六六六更容易迁移到其烷
基表面 ,而不被青菜吸收 ,但加入量为 4%时烷基表面聚积的
六六六增加 ,对青菜吸收六六六的阻抑能力下降。4个处理
小青菜样品中六六六含量表现为处理 3(2%)<处理 4(4%)
<处理 2(1%)<处理 1(0),故纳米二氧化硅添加量 2%时效
果最佳。
图 5 纳米有机二氧化硅添加量对青菜中六六六含量的影响
Fig.5 Effects of the addition of organic nano-silicon dioxide on the
content of BHC in green stuff
土壤中纳米二氧化硅添加比例为 1%、2%、4%时小青菜
中的α-666分别较对照下降 23.96%、50.32%、48.39%, β-666
下降 28.59%、63.08%、55.22%,γ-666下降 25.67%、55.68%、
50.78%,δ-666下降 1.61%、71.99%、66.71%。二氧化硅添加
量为 2%时 ,4种异构体被小青菜吸收的量最少。
3 结论与讨论
(1)该研究结果表明 ,改良剂纳米二氧化硅对小青菜的
生长有明显地促进作用 ,添加比例为 1%、2%时效果最佳。
(2)土样中六六六残留量(C)大小顺序为 C1%
壤中形成土壤-烷基体系 ,影响了六六六的分配 、吸附 。六
六六被吸附到烷基表面后更容易脱离土壤体系 ,二氧化硅加
入比例为 4%时 ,土壤中烷基增多 ,被吸附的六六六也增多 。
4种异构体的残留比例与添加的原药中的比例一致。
(3)有机改性纳米二氧化硅对小青菜吸收土壤中的六六
六有抑制作用 ,二氧化硅加入土壤后 ,六六六迁移到烷基表
面 ,而不被青菜吸收 ,但加入量为 4%时烷基表面聚积的六六
六增加 ,对青菜吸收六六六的阻抑能力下降 。
(4)纳米二氧化硅添加比例为 2%时 ,既有利于青菜生长
又有利于抑制其对六六六的吸收。
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