弗兰克林·里特-科雷亚(Franklin Riet-Correa)|胡安·F·米歇卢德(Juan F. Micheloud)|米扎埃尔·马查多(Mizael Machado)|法比奥·S·门东萨(Fabio S. Mendonça)|安娜·露西亚·施尔德(Ana Lucia Schild)|弗朗西斯科·A·乌扎尔(Francisco A. Uzal)|里卡多·A·A·莱莫斯(Ricardo A.A. Lemos)
巴西巴伊亚州萨尔瓦多市巴伊亚联邦大学动物科学研究生项目
摘要 本文旨在综述南美洲对反刍动物和马有毒的植物信息。该大陆已知有237种植物对家畜有毒。导致植物毒性的因素包括所摄入植物的部位或生长状态、降雨后的发芽情况、毒性剂量、社会因素、适口性、饥饿、口渴、天真行为、摄入时间、易感性/抵抗力、运输过程、气候变化以及环境退化。有毒植物既可以是饲料植物,也可以是非饲料植物。其中,非饲料植物可能来自其他地区,也可能来自同一地区。对于由已知活性化合物引起的植物中毒,需要通过检测植物和/或动物体内的这些物质,并结合临床症状和临床解剖病理学结果来确诊。当毒性化合物未知时,诊断依据则是流行病学、临床症状及临床解剖病理学。控制方法包括管理措施、生物控制、条件性食物厌恶训练以及综合控制策略;预防措施主要基于天然抵抗力或诱导抵抗力及预防性管理措施。研究表明,植物中毒在南美洲给畜牧业造成了重大经济损失。然而,该大陆许多地区和国家的对此类问题的研究仍不充分,因此有必要建立新的研究团队以加深对有毒植物的认识。
引言 南美洲地理环境多样,植物种类繁多,其中许多植物对人类和/或动物具有毒性(Tokarnia等,2012年;Riet-Correa等,2024b年)。影响植物中毒的区域因素包括生物群落和植被类型、农业及畜牧业发展水平、管理方式、气候条件、土壤类型、牧场状况以及播种和施肥技术(Riet-Correa等,2024b年)。对畜牧业产生影响的有毒植物是指那些被家养食草动物摄入后会对健康造成损害,甚至在某些情况下导致死亡的植物(Tokarnia等,2002年、2012年)。
本文综述了两种类型的植物:i) 已知在南美洲具有毒性的植物,其毒性通过观察中毒事件及复制类似中毒症状的临床病理表现得到证实(Riet-Correa等,2023年);ii) 含有已知有毒物质(如氟乙酸酯、亚硝酸盐、氰苷、吡咯里西啶生物碱、斯旺森碱)的植物,其诊断需通过检测植物和/或动物样本中的有毒化合物,并结合流行病学特征、临床症状及中毒典型病变来进行(Riet-Correa等,2024b年)。
此外,还有一些南美洲特有的植物在其他地区也被报道具有毒性,但南美洲尚未出现相关中毒事件。例如:Taxus baccata 、Datura stramonium 、Nicotiana glauca 和 Asclepias curassavica 。这些植物未包含在本文综述范围内。同样,那些虽然经实验验证具有毒性但南美洲尚未记录到自然中毒事件的植物也未被纳入(Riet-Correa等,2023年)。
截至2023年,南美洲不同国家共记录了237种有毒植物(Riet-Correa等,2024b年)。同期,巴西记录了174种,阿根廷72种,乌拉圭47种(Riet-Correa等,2024b年)。
关于南美洲有毒植物的研究主要由大学或政府诊断/研究机构的实验室开展,研究内容主要集中在流行病学、临床症状、临床病理学及中毒机制方面(Riet-Correa等,2001年、2023年)。不过,涉及植物中有毒化合物鉴定的研究较少。在已记录的237种有毒植物中,有101种(42.6%)的毒性成分尚未明确,这表明需要进一步研究。这些中毒事件主要发生在阿根廷、巴西和乌拉圭,这些地区的畜牧业相关研究较为深入。过去40年来,这类研究显著增加了已知有毒植物的数量。例如,巴西在1980年记录了90种植物和52个属,2004年增至112种和64个属,2010年135种和72个属,2012年139种和80个属,2022年162种和96个属,2023年167种和101个属(Riet-Correa等,2023年、2024b年)。
过去40年来,巴西有毒植物相关知识的显著增长得益于联邦和州级兽医学校及诊断实验室的增多,这提高了对牲畜疾病的识别和诊断能力。在巴西某些生物群落(如卡廷加(Caatinga)、塞拉多(Cerrado)、大西洋森林(Atlantic Forest)、潘塔纳尔(Pantanal)和亚马逊(Amazonia)地区,40年前对牲畜疾病的认知非常有限。随着研究的深入和推广服务的普及,预计未来南美洲的有毒植物种类将进一步增加(Riet-Correa和Medeiros,2001年;Pessoa等,2013年;Riet-Correa等,2001年、2023年)。
本文旨在阐述南美洲有毒植物研究的方法论,介绍该领域的研究成果,并总结当前在诊断、研究、控制、预防、经济影响及公共卫生方面的认知。
我们使用PubMed、CAB Direct和Scielo数据库,通过关键词“有毒植物”、“有毒植物”、“家畜”、“牛”、“羊”、“山羊”、“反刍动物”、“马”、“马科动物”、“南美洲”以及本文中提到的南美洲各国和植物名称进行了搜索。同时也在Google上使用葡萄牙语和西班牙语进行了相关查询。此外,参考了部分在线无法获取的教科书和科学期刊。本文还反映了作者在巴西、乌拉圭和阿根廷近50年来在植物中毒及其他牲畜疾病诊断和研究方面的个人经验。
植物中毒的流行病学 有毒植物种类多样:i) 通常作为饲料种植的植物,在特定条件下可能具有毒性,如Trifolium 属、Brachiaria (Urochloa )属、Vicia 属和Leucaena leucocephala ;ii>自然环境中的非饲料植物,如Baccharis coridifolia (图1A)、Palicourea 属和Amorimia 属(图1B);iii>从其他地区引入的入侵植物,如Senecio madagascariensis (图1C)。
植物中毒的诱因 植物中毒的诱因可能涉及植物、动物或环境因素,这些因素之间存在高度重叠。主要诱因包括:适口性、社会因素、植物中更易中毒部分的生长阶段或摄入情况、饥饿、降雨后或焚烧/刈割后的发芽、缺乏对某些植物的接触史、接触有毒植物的机会以及毒性剂量。
植物中毒的诊断 诊断植物中毒需要了解以下信息(尽管这些信息并非总是可获得):i) 每种中毒事件的流行病学特征,包括发生季节、牧场类型、牧场中存在的植物种类,以及受影响动物的性别、年龄和生理状态;ii) 临床症状、临床病理变化及肉眼和显微镜下的组织变化;iii> 如果已知的话,还需确定涉及的有毒化合物。
植物中毒的经济影响 由于数据不足,植物中毒造成的经济损失难以准确估算。不过,通过分析多家兽医诊断实验室收集的数据可知,植物中毒会导致严重经济损失,包括因动物死亡造成的直接损失、繁殖能力下降、亚临床疾病及免疫力减弱,以及控制措施带来的间接成本。
植物中毒的控制与预防 大多数植物中毒情况下没有特效解毒剂,因此需采取对症治疗和支持性护理。但在决定采用何种对症治疗措施之前,需评估其成本,因为某些中毒情况(如
Senecio 属、
Cestrum 属)的致死率很高,或者某些植物(如
Solanum bonariense )的治疗效果不佳。此外,某些中毒事件(如
Solanum bonariense引起的中毒)的治疗较为复杂。
公共卫生影响 动物摄入有毒植物后,毒素可能通过牛奶、肉类、鸡蛋或其他动物产品传播给人类(Riet-Correa等,2007年;Pesssoa等,2013年)。有报道称,食用在Eupatorium rugosum 侵扰的牧场上放牧的奶牛所产的牛奶会导致一种称为“牛奶病”的疾病。
结论 植物中毒在南美洲给畜牧业带来了重大经济损失。然而,该大陆许多地区和国家的相关研究仍不充分。动物卫生机构、大学和兽医诊断实验室应加强对植物中毒问题的研究。截至2023年底,南美洲至少已确认237种植物的毒性;随着诊断和研究的深入,这一数字预计还会继续增加。
作者贡献声明 里卡多·A·A·莱莫斯(Ricardo A.A. Lemos): 撰写、审稿与编辑、数据整理、概念构建。弗兰克林·里特-科雷亚(Franklin Riet Correa): 数据分析、数据整理、概念构建。米扎埃尔·马查多(Mizael Machado): 撰写、审稿与编辑、数据分析、概念构建。安娜·露西亚·施尔德(Ana Lucia Schild): 撰写、审稿与编辑、数据分析、概念构建。弗朗西斯科·A·乌扎尔(Francisco A. Uzal):
伦理声明 编辑:本文作者声明,在动物处理和临床检查过程中遵循了巴西法律规定的法律和伦理要求。
弗兰克林·里特-科雷亚(Franklin Riet-Correa)
资金支持 作者未获得本文研究、作者身份认定或发表的任何资金支持。
利益冲突声明 作者声明不存在可能影响本文研究的财务利益冲突或个人关系。
打赏