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2007年 第4期
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内蒙古棘豆属有毒植物及其对家畜的危害
王晓宇 1,赵萌莉 1,卢 萍 1,2,史 智 3,杨永林 3
(1.内蒙古农业大学生态环境学院,内蒙古 呼和浩特 010019;2.内蒙古师范大学生命科学与技术学院,内蒙
古 呼和浩特 010022;3.内蒙古鄂尔多斯市达拉特旗草原站,内蒙古 达拉特旗 016200)
收稿日期:2007-04-23 改回日期:2007-06-06
作者简介:王晓宇(1982—),女,在读博士研究生,主
要研究方向为分子生态学。
棘豆属植物(Oxytropissp)为内蒙古第 8个大
属,主要生长于内蒙古各类草原群落中,是天然草
场中一类重要的豆科牧草资源。一些种类可作为
中草药入药,但有少数种类则为有毒植物。棘豆属
有毒植物和黄芪属有毒植物统称为 “疯草”(lo-
coweed),由于其含有有毒成分,家畜采食后会出
现中毒现象,甚至死亡,因此现已成为内蒙古草地
畜牧业的一大危害。棘豆属植物都有较长的生活
周期,在各种环境中都能良好地生长,能在管理措
施薄弱及恶劣的草原上持续生长。由于该种植物
有其特定的生活周期,在雨水条件较好的年份会
发生大面积生长,致使家畜大量中毒死亡,给草地
畜牧业带来严重的经济损失。笔者对内蒙古地区
棘豆属植物的种类、分布、化学有毒成分及其对家
畜的危害进行了分析,旨在对其危害防除和开发
利用提供依据。
1 种类及分布
全世界棘豆属植物约有330种,主要分布在
北温带、北寒带、欧洲部分地区、亚洲北部地区和
北美,生境主要以荒漠和高山草甸为主。我国棘豆
属植物约有 150多种,主要分布在西北、东北、华
北,以及西南各省区和内蒙古境内,新疆最多,西
藏次之,内蒙古居第3位,其中特有种有11个。内
蒙古境内有28个种,主要分布于内蒙古草原区,
以旱生植物占绝对优势(占71.4%)。
2 棘豆属植物化学成分的研究
2.1 有毒成分
棘豆属植物的有毒成分主要是各种生物碱,
有人曾经根据国内外研究资料怀疑我国棘豆属植
物中毒与植物体内硒含量过高有关。李祚煌
(1978)、程静毅(1979)、曹光荣(1986)和李建科
(1987)等人对小花棘豆、甘肃棘豆、黄花棘豆体内
的硒含量进行研究后,证明这些植物体内的硒含
量均未达到中毒水平,因此否定了棘豆属植物中
毒和硒有关的说法。不同棘豆属植物体内所含的
生物碱种类不同,Coegate(1979)、Molyneux(1983)
和曹光荣(1989)分别对灰苦马豆、绢毛棘豆和黄
花棘豆的生物碱成分进行分离研究,得出它们体
内所含的有毒生物碱主要是吲哚兹啶生物碱——
苦马豆素(indolizidinealkaloid,swainsonine),分子
式是 C8H15NO3,化学名称为 1α,2β,8α,8αβ-吲哚
兹啶-3醇(1α,2β,8α,8αβ-indolizidine-triol),苦
马豆素对动物细胞溶酶体内的 α-甘露糖甙酶有
强烈的抑制作用,可导致溶酶体贮积病。Molyneux
(1982)在绢毛棘豆中又分离出了氧化氮苦马豆素
(SwainsonineN-oxide),它也是一种甘露糖甙酶抑
制剂。杨桂云(1989)在小花棘豆中分离出了有毒
生物碱臭豆碱(anayrine,Ana)、黄华碱(thermop-
sineTs)、N-甲基野靛碱 (N-methylcytisine,N-
Mc)、鹰爪豆碱(sparteineSpa)、鹰靛叶碱(baptifo-
tineBap)、腺嘌呤(adenine,Ade)、一种含氯的庚酮
摘要:棘豆属植物是内蒙古草原上最重要
的有毒植物之一,严重影响着内蒙古的草
原畜牧业。笔者通过实地调查及查阅大量
文献对内蒙古棘豆属有毒植物的种类、分
布、有毒成分及对家畜的危害进行了分析
综述,并针对内蒙古草原的实际情况对棘
豆属有毒植物的防治及利用提出了建议。
关键词:棘豆属;有毒植物;家畜;危害;内蒙古
中图分类号:Q949.98 文献标识码:A
文章顺序编号:1672-5190(2007)04-0051-03
饲料视角
ANIMALHUSBANDRY
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DOI:10.16003/j.cnki.issn1672-5190.2007.04.022
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表1 内蒙古棘豆属植物种类及分布
种
刺叶柄棘豆
小花棘豆
砂珍棘豆
多叶棘豆
大花棘豆
东北棘豆
蓝花棘豆
线棘豆
黄毛棘豆
胶黄氏棘豆
麟萼棘豆
缘毛棘豆
急弯棘豆
多枝棘豆
硬毛棘豆
阴山棘豆
薄叶棘豆
宽苞棘豆
尖叶棘豆
学 名
Oxytropisacyphyla
Oxytropisglabra
Oxytropisgracilima
Oxytropismelanocalyxbunge
Oxytropisgrangifloro
Oxytropismandshurica
Oxytropiscoerulea
OxytropisfiliformisDC
OxytropisochranthaTurcz
Oxytropistragacanthoidesfrsch
OxytropissquammlosaDC
Oxytropisoliata
Oxytropisdeflaxa
Oxytropisramosissima
Oxytropishirla
Oxytropisinshanica
Oxytropisinshanica
Oxytropislatibracteata
OxytropisOxyphyla
分 布
巴彦淖尔市、鄂尔多斯市、阿拉善盟、四
子王旗、达茂旗、贺兰山、二连浩特市
巴彦淖尔市、鄂尔多斯市、阿拉善盟、
乌兰察布市、西乌旗、呼伦贝尔市
巴彦淖尔市、鄂尔多斯市、西苏旗
乌兰察布市、和林、呼和浩特市大青
山、赤峰市、锡林郭勒盟
呼伦贝尔市、兴安盟、通辽市、赤峰市
锡林郭勒盟、赤峰市、呼和浩特市大青山
克什克腾旗
西乌旗、乌兰察布市
锡林郭勒盟、乌兰察布市、赤峰市、呼和
浩特市大青山、达茂旗、乌拉山
巴彦淖尔市、额济纳旗
达茂旗
乌兰察布市、呼和浩特市大青山
贺兰山
鄂尔多斯市、巴彦淖尔市
呼伦贝尔市、锡林郭勒盟、兴安盟、赤
峰市
乌兰察布市
兴安盟、锡林郭勒盟、呼和浩特市、包
头市、鄂尔多斯市、乌兰察布市
巴彦淖尔市、贺兰山、阿拉善盟
满洲里市、赤峰市
生 境
山地、沙地、荒漠草原、高平原、滩
地、侵蚀坡
低湿草甸、山坡草地、盐渍地、沙地、
滩地草甸
沙地、低湿盆地
丘陵、山地草原、林缘石质山坡
阳坡草地、针阔叶林地、山坡林缘
白桦林下、河谷草甸、林缘草甸
林缘草地
石质山阳坡灌丛、林缘草地、山地、
草原
山坡草地、羊草草原、林缘山坡草
地、沟谷
沟谷
草地
山坡地
沟谷
沙丘、沙地
丘陵地带、山涧坡地、石质山坡
山坡
沙质山坡、砾石山顶、丘陵阳坡
草甸
阴坡沟谷
化合物(1,7-二(三氯)-2,6-二(羟基)-4庚酮,简
称OG1)和溶血毒素。其中小花棘豆的主要有毒成
分是臭豆碱、黄华碱和 N-甲基野靛碱 3种,后来
于敏荣等人对小花棘豆的生物碱成分进行了提
取,除了以上6种生物碱外,还提取到了白藓碱和
脲基甲酸乙酯。西北农业大学兽医系和美国农业
部西北地区研究中心从黄花棘豆中也分离出了苦
马豆素。而后,宁夏分析测试中心又分离得到了4
种可溶于苯的喹喏里西啶类生物碱,分别为臭豆
碱、黄华碱、鹰爪豆碱和白羽扇豆碱。自1929年由
Couch从Oxytropislamberti中分离得到生物碱类
成分起,经过化学工作者长期艰苦的工作,已从
20余种棘豆属植物中分离得到 110多种化学成
分,其主要化学成分为黄酮类、三萜皂甙类和生物
碱类化合物,还有少量的木质素、有机脂肪酸、醇、
醛、烷类等化合物以及氨基酸等。
2.2 营养成分的研究
棘豆属植物虽然有些种类有毒,但其营养价
值也很高。曹光荣等人分析测定了黄花棘豆营养
物质含量,表明其粗蛋白质含量达13%～16%,并
含有较高含量的Ca、P等动物必需的矿物质元素。
对棘豆蛋白质必需氨基酸的组成分析后发现其必
需氨基酸组成种类齐全。微量元素(Cu、Mn、Fe、
Zn、Co、Se、Mo)的含量较其它牧草略高,并富含铁。
Mitchel等认为,蛋白质的价值决定于限制性氨基
酸的含量,棘豆草粉与苜蓿草粉的第一限制性氨
基酸均为蛋氨酸,其化学成分相近。因此说明,棘
豆属植物的生物学价值已接近苜蓿的营养价值水
平,若能对棘豆属植物进行去毒加工,降低其毒
性,它将是良好的饲料资源。
3 棘豆属植物对家畜的危害
3.1 中毒症状
家畜采食棘豆属有毒植物后,其中毒是一个
缓慢的过程,采食初期家畜短期内快速增膘,当采
食到一定程度时出现“嗜食现象”,随着采食量的
增加家畜开始出现中毒现象,主要表现为消瘦、视
力下降、神经系统异常、运动失调等。马中毒后表
现为肌肉僵直、行动迟缓、嚼肌失灵、步态失调、蹒
跚似醉、呈舞蹈状、瞳孔散大、视力下降。牛多呈沉
郁型,表现为视力下降、闭目垂头、呆立无神、反应
迟钝、步履蹒跚、跌倒不能起立,症状与马相似。羊
表现为精神沉郁、步态蹒跚、四肢不灵活、运动失
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调等症状。对母畜会造成不孕、流产、畸胎、弱胎、
死胎及存活率下降,对公畜会造成精子生成减少
和精子畸形,导致不育。
3.2 中毒机理
棘豆所含的吲哚兹啶生物碱苦马豆素在细胞
溶酶体的酸性环境中充分离子化,由于其阳离子
与甘露糖阳离子的半椅状空间结构相似,并且对
α-甘露糖甙酶亲和性很高,从而抑制了溶酶体的
活性,引起甘露糖蓄积,使正常糖蛋白合成发生异
常,产生富含甘露糖的混合天冬酰胺低聚糖,导致
肾脏、神经系统、甲状腺等实质器官的空泡变性,
进而造成器官组织损害和功能障碍。其中神经系
统的空泡变性出现最早,特别是小浦肯野氏细胞
最为敏感,因此中毒表现为运动失调的神经症状。
生殖系统的空泡变性会造成母畜不孕、孕畜流产
和公畜不育。
3.3 病理变化
组织学检查,在显微镜下大多数线粒体肿胀,
嵴突崩解、消失;粗面内质网扩张脱粒;部分细胞
核肿胀,有些核浓缩。检查大脑、海马、桥脑、延
脑、小脑和脊髓的神经细胞多数发生空泡变性或
溶解,有的已发生重度损伤,胶质细胞增殖,出现
少数卫星现象、嗜神经原现象和胶质细胞小结。
桥脑、延脑和脊髓的白质神经纤维部分发生肿
胀,髓鞘溶解,鞘膜断裂。坐骨神经部分神经纤维
的轴突肿胀、淡染、粗细不均,髓鞘崩解。心、肝、
肾、脾、甲状腺、肾上腺和卵巢等器官实质细胞大
多数发生空泡变性,部分细胞坏死。骨髓各系造
血细胞均显著减少,脾脏轻度髓外化生,淋巴结
网状细胞变性。
4 防治及利用
4.1 对草地畜牧业的危害
棘豆属有毒植物对内蒙古草地畜牧业的危害
主要有:①家畜中毒,大量死亡。②影响家畜繁殖,
造成母畜流产、难产,以及幼畜畸型、弱胎和发育
不良。③妨碍畜种改良,当地畜群能识别有毒植
物,但引进的畜种往往不能识别而造成中毒,给育
种改良工作带来困难。④促使草场退化,形成恶性
循环。
4.2 防治及利用
在内蒙古草原上,对有毒植物要本着防除与
利用并举的原则,因地制宜,可采用以下方法:①
物理方法。如小面积火烧、人工挖锄并补播人工牧
草种子等。②化学方法。使用化学除莠剂,防除棘
豆的药剂多为 2,4-D丁酯乳油、2甲 4氯、使它
隆、T-101、G-520、草甘膦、毒莠定、百草敌、3,6
-二氯-2-呲啶羧酸、3,6-二氯-2-甲氧基苯甲
酸等,最佳浓度因时、因地而异。③生物防治。生物
防治是指利用自然界寄主范围较为专一的食植性
动物或植物病原微生物之间的颉颃或相克作用,
将毒草种群控制在经济、生态和社会条件允许范
围内的一种方法。具体方法有:以草治草、以畜治
草、以菌(虫)治草。④制订合理放牧管理措施。尽
量使放牧避开毒草的生长旺盛期;在有棘豆属有
毒植物分布的草场上不能重牧;采取“吃并拉走”
的管理方法,家畜采食牧草时有模仿性,某些家畜
采食毒草会使得其它家畜也跟其采食,这种情况
下可以对放牧家畜进行近距离看管,只要一吃就
将其拉走,即防止家畜中毒,又不影响其它的家
畜;训练家畜不采食有毒植物,尤其是避免妊娠母
畜采食毒草,合理轮牧。⑤对棘豆属有毒植物采取
简单的脱毒技术,如青贮、0.2%的低浓度工业盐
酸浸泡和其他饲料进行交替饲喂等。⑥大力开发
有药用价值的有毒植物资源,充分做到化害为利、
变废为宝。
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