戈壁草原蒙古羊春季羔羊铜缺乏症的研究

李长青，王 利，金 海，薛树媛，郭天龙，王 超，张海鹰，田 丰

（内蒙古自治区农牧业科学院，内蒙古 呼和浩特 010031）

苏尼特左旗北部戈壁草原地区是内蒙古重要的生态屏障，养羊业是当地的支柱产业，也是当地少数民族赖以生存的物质基础。 苏尼特左旗北部属于荒漠草原，植被类型以菊科、禾本科、旱生小半灌木居多。近年来，由于气候的变化和超载过牧的影响，草原退化严重，牧草多样性急剧下降，秋冬季节草地上的牧草种类只有红砂、 珍珠猪毛菜和盐爪爪，放牧羊采食的牧草单一，营养缺乏现象时有发生［1］。 特别是2014 年以来，苏尼特左旗北部某苏木部分牧户在接羔期间发生羔羊死亡现象，大部分羔羊出生后立即死亡；部分羔羊即使未死也不能站立，不能吮乳；个别羔羊出生后健康，但5～6 d 后表现运动不稳，后躯摇摆，驱赶或行走时易跌倒，严重者做转圈运动，或呈犬坐姿势，后肢麻痹，绝大部分4 周内死亡。 经过调查，该次羔羊死亡发生面积较大，涉及全旗6 个嘎查近39 个牧户，死亡羔羊3 220 只，死亡率达到30.39%，直接经济损失达250 多万元， 给当地牧民造成了严重的经济损失。从发病羔羊的临床症状诊断，初步怀疑是矿物质缺乏引起的疾病。 放牧羊体内的微量元素主要来源于牧草与饮水， 且土壤中的矿物质含量与牧草中微量元素的含量直接相关。 水—土壤—牧草链是放牧家畜矿物质代谢障碍性疾病的基本致病途径［2］。 为了查明羔羊发病原因，该研究测定了发病羔羊的血液、 当地牧草和土壤中的矿物质含量， 准确分析是何种矿物质缺乏导致羔羊发病和死亡，以便及时采取补救措施，减少牧民的经济损失。

1 材料与方法

1.1 样品采集

该研究在戈壁草原蒙古羊羔羊发病最严重的3 个牧户家采样， 每户采集5 只发病羔羊的血液以及放牧草场的水、牧草和土样，测定常见矿物质元素钙、磷、铁、锰、铜、锌、镁、钼、硒、钴的含量。同时采集当地种羊场15 只健康羔羊的血液作为对照。

1.1.1 土样

依放牧或采食路线， 在3 个牧户的草场选4个点采集土样。采样时，用专用工具分别取4 个采样点的5～10 cm 处样品并混合均匀，自然风干后，用四分法取至200 g 左右为止，共计12 份土样，装瓶待测。

1.1.2 草样

该牧场属荒漠草原，植被以红砂、珍珠猪毛菜和盐爪爪为主。 采集草样时靠近采土样点剪取各点植物的地上部分，每户选择4 个样点，每天采集1 次，共采集3 d，之后将每个样点3 d 的样品混合均匀，共计12 份草样。

1.1.3 水样

连续3 d 采集牧户放牧羊饮用水，每天采集1次，将3 d 的水样混合，每户取水样100 mL，共计3 份水样，-20 ℃冷冻保存，待测。

1.1.4 血液样品

中医诊断学是根据中医学理论，研究诊察病情、判断病种、辨别证候的基础理论、基本知识和基本技能的一门学科[1]。它是继《中医基础理论》课程学习后，紧接着开设的一门课程，它不仅是中医学的基础课，也是从基础理论过渡到临床各科的桥梁课程，可见其重要地位不可忽视。理论实践相结合地教学模式不仅是本书特性的体现，也是最合适于本科生的中医诊断学教学模式。

每户采集5 只发病羔羊血液；采取当地种羊场15 只健康羔羊的血液作为对照。 利用含有肝素钠抗凝剂的采血管颈静脉采血， 每只发病羔羊及健康羔羊均采集血样10 mL，-20 ℃冷冻保存，待测。

1.2 样品预处理

土样过80 目筛后在65 ℃烘箱中烘干。 草样洗去表面泥土，65 ℃烘干，粉碎，装瓶备测。

分别称取土样、草样各1 g，取水样1 mL、血液1 mL，放入250 mL 凯式烧瓶，加入AR 级硝酸15 mL，AR 级高氯酸3 mL，置于可调电炉上600 ℃加热消化至1 mL 液体时，停止消化，将消化液移至10 mL 容量瓶中，定容，稀释不同的倍数待测。

1.3 测试项目及方法

土壤、牧草、水、血液中铜、锰、锌、铁等4 种元素用日立180-80 塞曼偏振原子吸收分光光度仪检测；钙、磷、镁、钼、硒、钴等6 种元素用JP-2 型示波极谱仪检测。

1.4 统计学方法

采用Excel 软件进行数据的初步处理，有效数值保留两位小数，比较戈壁草原土壤、牧草、水中矿物质元素与正常值的差异，用SPSS 10.0 统计学软件对血液样品试验数据进行t 检验。

2 结果与分析

2.1 土壤、牧草、饮用水中矿物质元素分析

2.1.1 土壤矿物质元素分析

表1 牧草、土壤中矿物质测定结果

苏尼特左旗境内大多为荒漠草原型棕钙土、灰钙土，这两种土壤中的钙（Ca）含量均为10%以上，镁（Mg）含量为0.3%～4%［4］。该实验土壤样本中铁（Fe）、锰（Mn）、硒（Se）、钴（Co）含量低于文献［3］报道值，镁（Mg）、钙（Ca）、磷（P）含量高于文献［3］报道值，锌（Zn）的含量在正常范围内。

2.1.2 牧草中矿物质元素分析

该草场主要生长3 种牧草： 珍珠猪毛菜（Salsola passerina）， 藜科猪毛菜属， 小半灌木； 红砂（Reaumuria soongarica），柽柳科红砂属，小灌木；盐爪爪（Kalidium foliatum），藜科盐爪爪属，小灌木。

对该地区的牧草中测得3 种常量元素以及7种微量元素的结果（见表1）表明，与文献［3］报道值相比，珍珠猪毛菜中的钼（Mo）含量较低，磷（P）处于正常范围， 其他矿物质元素的含量均高于正常值。 红砂中钼（Mo）、铁（Fe）、锰（Mn）、硒（Se）的含量高于文献［3］报道值，特别是钼（Mo）的含量是正常最高值的22.48 倍， 其他矿物质元素的含量均处于正常范围。 盐爪爪钼（Mo）、铁（Fe）、锰（Mn）、硒（Se）、镁（Mg）、钴（Co）的含量高于文献［3］报道值，其他矿物质元素的含量均处于正常范围。 对于草食家畜来说，牧草钼含量低于3 mg/kg 是安全的，铜与钼的比例为（6～10）∶1 为佳。 低于2∶1 就会有继发铜缺乏的危险。 该实验结果表明，除珍珠猪毛菜的铜钼比为15.96∶1 外，红砂与盐爪爪的铜钼比分别为0.23∶1 以及2.34∶1， 表明该试验地牧草中铜钼的比例不协调， 如采食红砂过多，有发生继发性铜缺乏症的危险。

3 种牧草中锌（Zn）的含量分别为珍珠猪毛菜（23.00±0.10）mg/kg，红砂（18.75±1.85）mg/kg，盐爪爪（17.2±0.30）mg/kg，均高于或处于正常值范围。根据家畜的矿物质营养要求， 羊对锌的含量需求为30 mg/kg，3 种牧草中锌的含量可以满足羊的日常需求。

除了珍珠猪毛菜中的钼（Mo）含量稍低，其他2 种牧草中钼（Mo）的含量和铁（Fe）、锰（Mn）、硒（Se）在3 种牧草中的含量均大于正常文献［3］报道值。 总体来说，当地土壤属于高盐碱低铜土质。

2.1.3 饮用水中矿物质元素分析

经过观察，该地饮用水水质较好，无明显的杂质，无浑浊现象。 口感上稍有发苦发涩，人不宜饮用。 该地区的饮用水中3 种常量元素以及7 种微量元素的测定结果（见表2）显示，根据国际通用的畜禽饮用水中潜在有毒物质的推荐浓度限值标准， 该次取得水样的各项矿物质指标均无超标现象。 但是镁和钙的含量较高，属于中硬水，符合该地区所属的土壤性质及植被类型。

表2 戈壁草原蒙古羊饮用水中矿物质测定结果

2.2 羔羊血液矿物质含量分析

为了进一步查明羔羊发病的原因， 采集戈壁草原种羊场的正常羔羊和牧户发病羔羊各15 只的血液， 标记为戈壁草原蒙古羊正常羊和戈壁草原蒙古羊病羊， 测定比较了两组羔羊血液中矿物质钙、磷、铁、锰、铜、锌、镁、钼、硒、钴含量，结果（见表3）发现戈壁草原蒙古羊病羊血液中铜和镁的含量显著低于戈壁草原蒙古羊正常羊 （P＜0.05），钼的含量显著高于戈壁草原蒙古羊正常羊（P＜0.05），其他元素的含量差异不显著（P＞0.05）。戈壁草原蒙古羊病羊血液中铜的含量只有文献［3］报道最低值的29.49%，即使是戈壁草原蒙古羊正常羊，血液中铜、锌含量也低于文献［3］报道的最低值， 而戈壁草原蒙古羊正常羊血液中钼、锰、钴、硒、镁的含量比文献［3］报道正常羔羊最高值分别高3.82 倍、20.50 倍、23.25 倍、2.33 倍和4.91 倍。除锌外，其他各元素的含量戈壁草原蒙古羊病羊也有比戈壁草原蒙古羊正常羊低的趋势，但是差异并不显著，也许与绵羊的体质差异有关。

表3 戈壁草原蒙古羊病羊及正常羊血液中矿物质测定结果 单位：mg/L

3 讨论

苏尼特左旗北部戈壁草原生态环境比较恶劣，属于草原化荒漠亚类，植被类型以柽柳科红砂属红砂，藜科猪毛菜属珍珠猪毛菜，盐爪爪属盐爪爪等为主，牧草单一。相邻的其他类型草场未见牲畜发病，因此，该次羔羊发病与放牧羊采食牧草单一，得不到充足的矿物质元素补充有关。该次发病羔羊临床上主要表现为走路摇摆、后躯瘫痪、运动失调等神经症状，和铜缺乏症相符。进一步经血液矿物质检测， 也证实了血液中铜的含量只有正常羊的三分之一，确定为羔羊铜缺乏症。

铜是动物生长发育必需的微量矿物质元素，参与许多重要酶活动以及参与神经系统的功能。它是细胞色素氧化酶的辅基，缺乏铜时，会造成磷脂合成发生障碍，髓磷脂的合成也受到抑制，神经系统的脱髓鞘和脑细胞的代谢发生障碍， 表现为运动失调，是一种特殊的中枢神经系统病变，从而引起羔羊的病理反应［5］。 铜缺乏症主要因绵羊采食的牧草中铜含量不足所致， 一般在土壤中含铜量比较低的地区发病。研究表明，每千克饲草中铜含量低于3 mg 即可引起发病，3～5 mg 为临界值，达到10 mg 以上可以满足绵羊对铜的营养需要［6］。该地区土壤中铜含量偏低， 但牧草中的铜在正常含量范围内，因此，摄入的铜不足不是羔羊发病的主要原因。 有研究表明，虽然绵羊摄入的铜可以满足机体的需要，但由于在机体内铜的利用发生障碍时也会导致铜缺乏症［7］，考虑该病是由于铜的利用发生障碍导致的继发性铜缺乏症。

首先，钼与铜两者具有明显的拮抗性，当饲草料中钼含量过多，可妨碍铜的吸收和利用［8］。牧草中钼含量低于3 mg/kg 是不影响铜吸收的，但当牧草中铜含量不足时，钼含量为3～10 mg/kg 时即可出现临床症状［9］。该地区牧草中铜含量正常，但是主要牧草红砂和盐爪爪中的钼含量均高于3 mg/kg，特别是红砂甚至比文献［3］报道值的最大值高22.48 倍。 有资料表明，正常的绵羊饲草中铜钼比例应高于2∶1 才能满足铜的需要， 高钼日粮或Cu∶Mo＜2∶1 时均会引起绵羊铜吸收障碍［10］。反刍动物采食高钼饲料后， 在瘤胃中钼与铜形成硫化复合物或钼酸铜， 或与硫化物形成硫化铜沉淀，铜不能被肠道吸收，而是经由消化道排泄［11］。钼过量还可抑制体内硫化物氧化酶的活性， 从而使硫化物在组织内聚集，进而产生硫化铜沉积，即使组织中铜含量正常也不能被机体利用而导致铜缺乏。 该地区主要牧草红砂的Cu∶Mo=0.23， 属于高钼牧草，因此，饲用的牧草中钼含量偏高，是造成该地羔羊铜缺乏症的主要原因。其次，绵羊摄入的锌、铁和硫酸盐等过多，也会干扰铜的吸收，引起铜的吸收减少，造成机体铜缺乏［12-13］。 该地牧草中铁、锰等矿物质的含量高于文献［3］报道中的最高值，羔羊血液中锰、钴、镁等矿物质元素的含量高于文献［3］报道中正常羊只的矿物质元素含量，这也是该地发生铜缺乏症的一个重要原因。

绵羊铜缺乏症常常表现为地方流行和大群发生，绵羊和山羊最为常见［14］。无论是原发性铜缺乏症，还是继发性铜缺乏症，该病主要发生于春季，此时牧草中铜水平最低， 而绵羊处于妊娠后期是铜需要量最高的时期。 继发性铜缺乏症的发生主要由于牧草对钼的富集作用和牧草的单一。 戈壁草原秋冬季节只有红砂和珍珠猪毛菜可以采食，体内富集的钼越来越多，而羊采食的铜不足，此时易发生铜缺乏症，因此，在戈壁草原放牧的绵羊，秋冬季应转场到其他草场放牧， 或者补饲含铜量高的饲料，以减少铜缺乏症。

4 结论

戈壁草原土壤中钼含量超标、牧草多样性低，秋冬季节放牧羊摄入的铜不足而钼超标， 处于低铜高钼的营养状况，另外，铁、锰等矿物质元素摄入较多， 这些原因均会导致绵羊对铜的吸收发生障碍，最终引起羔羊继发性铜缺乏症。