家畜硝酸盐与亚硝酸盐中毒的诊断和防治

陈海利

（河南省内黄县畜牧兽医服务中心，河南 内黄 456300）

许多动物都易发生硝酸盐或亚硝酸盐中毒，但牛的易感性最高。反刍动物极易中毒是因为瘤胃内菌丛可将硝酸盐还原为氨和亚硝酸盐，而亚硝酸盐作为硝酸盐的中间代谢产物，其毒性为硝酸盐的10倍以上。马属动物盲肠中也可发生硝酸盐还原为亚硝酸盐的反应，但其强度不如反刍动物。青年猪胃肠道也存在微生物菌群，也可将硝酸盐还原为亚硝酸盐，但是成年单胃动物（除马属动物外）对硝酸盐中毒有一定抵抗力，这是因为这条还原途径受到年龄限制。正文部分从病因分析、中毒机制、临床表现、病理变化、诊断、预防和治疗对家畜硝酸盐和亚硝酸盐中毒症进行了阐述。

1 毒物来源

亚硝酸盐是一类无机化合物的总称，为亚硝酸生成的盐，含有亚硝酸根离子（NO2-），常见的种类有亚硝酸钠和亚硝酸钾。亚硝酸盐的来源主要有：（1）饲料和水本身所含有的亚硝酸盐；（2）作为食品添加剂的工业化产品，如香肠、火腿、培根、肉丸这些加工肉里都添加了一种一定量的亚硝酸盐作为防腐剂。亚硝酸盐可与肉品中的肌红蛋白反应生成玫瑰色亚硝基肌红蛋白，增进肉的色泽；还可增进肉的风味和防腐剂的作用，防止肉毒梭菌的生和延长肉制品的货架期。作为防腐剂而应用在肉质食品里的亚硝酸盐一直被认为是致癌物，但作为一种被允许使用的食品添加剂，若食品生产厂家严格执行国家规定的对亚硝酸盐的使用标准，消费者少量食用含亚硝酸盐的食品对其身体健康是无害的。

硝酸盐是硝酸（HNO3）与金属反应形成的盐类。由金属离子（或铵离子）和硝酸根离子（NO3-）组成。常见的硝酸盐有硝酸钠、硝酸钾、硝酸铵和硝酸钙等。固体的硝酸盐在高温（如加热）环境下能分解释放出氧，其中最活泼的金属的硝酸盐可放出一部分氧而变成亚硝酸盐，其余大部分金属的硝酸盐，分解为金属的氧化物、氧和二氧化氮。所以，硝酸盐可有条件地转变为亚硝酸盐。硝酸钠和硝酸钙是很好的氮肥，氮元素可促进光合作用，有助于植物合成叶绿素，缺氮的植物叶子就会枯黄。硝酸钾是制作黑色火药的原料。硝酸铵可作肥料，也可制炸药。但硝酸盐和亚硝酸盐作为环境污染物而广泛地存在于自然界中，尤其是在气态水、地表水和地下水中以及动植物体与食品内。

2 病因分析

硝酸盐和亚硝酸盐主要用于肉类的腌制和保存以及机油、防锈片剂、火药、炸药、化肥中。他们也可作为某些非传染性疾病（如氰化物中毒）的治疗药物。水土不服的家畜，尤其是一些饥饿动物，常因摄入含过量硝酸盐的植物而中毒。在饲养管理不当时，与非蛋白氮、莫能菌素和其他饲料成分的相互作用，能加剧家畜日粮中过量硝酸盐的毒性。

意外摄入化肥或其他化学物质，能引起硝酸盐中毒。化肥流失到池塘，引起池塘内硝酸盐含量升高，也是十分危险的；这些流失的化肥可污染一些浅滩和浅水井。据报道，虽然在美国地下水中硝酸盐浓度在不断升高，但井水很少是引起硝酸盐中毒的唯一原因。

被高浓度硝酸盐和大肠埃希菌明显污染的水域，在对家畜健康的危害性和降低生产性能方面，要比单一的硝酸盐或细菌感染严重得多。在寒冷季节，由于冷冻时的浓缩作用，使牲畜饮水器中残留水的硝酸盐含量增加，导致家畜硝酸盐中毒。易于蓄积硝酸盐的作物包括谷类（尤其是燕麦、黍、黑麦）、玉米、向日葵和高粱。常含有高含量硝酸盐的杂草有野苋、藜属植物、蓟属植物、曼陀罗、地肤、蓼属植物、酸模属植物和阿拉伯高粱（又名“假高粱”）。无水氨和硝酸盐化肥以及自然界土壤中含氮过多，均可导致牧草中硝酸盐含量增高。

虽然在温湿气候下，植物生长迅速可以导致硝酸盐含量过高，但在一般情况下，植物中硝酸盐含量过高与潮湿天气和低温（13℃）有关。在干旱条件下，特别是植物未成熟时，植被含有高浓度硝酸盐。光照弱、阴天以及荫蔽，均可导致植物中硝酸盐含量增高。透气性好、pH低的土壤以及钼、硫、磷含量较低或缺乏的土壤，有可能增加植物对硝酸盐的摄取。而土壤中缺乏铜、钴、镁，则具有相反的作用。任何阻碍植物生长的因素，都会增加植物较低部位硝酸盐的蓄积。苯酸衍生的除草剂，如2，4-D和2，4，5-T（用于植物早期阶段蓄积硝酸盐），可促进植物生长和硝酸盐残留（10%～30%），使植物长得青绿葱茂。

硝酸盐不是有选择地蓄积于植物果实和谷粒中，而主要蓄积在茎秆下部，茎秆上部和叶中含量较低。在合适的条件下（温度、湿度、微生物活力），植物中的硝酸盐可转化为亚硝酸盐。

3 中毒机制

急性中毒的机制主要是亚硝酸盐与血红蛋白作用，使正常的二价亚铁（Fe2+）被氧化为三价铁（Fe3+），即形成了高铁血红蛋白（亚硝酸根离子与红细胞中的血红蛋白紧密结合，形成稳定的不能运输氧的高铁血红蛋白）而导致动物机体出现缺氧症，特别是中枢神经系统缺氧更为敏感。亚硝酸根离子作用于血管平滑肌而使血管扩张，亚硝酸根离子还可改变代谢性蛋白酶。硝酸盐的摄入可直接刺激胃肠黏膜，从而产生腹痛和腹泻。尽管经常发生急性中毒，但硝酸盐或亚硝酸盐中毒也可能是亚急性或慢性的，其症状包括生长发育障碍、产奶量下降、VA缺乏、微弱致甲状腺肿胀作用、流产和胎儿中毒，以及对感染的易感性增加。慢性硝酸盐中毒仍然是引起争论的问题，尚未见特有的症状，现有证据不支持奶牛产奶量下降是因日粮中过量的硝酸盐所致的说法。

4 临床表现

亚硝酸盐中毒常突然发生，是由于缺氧和低血压引起血管扩张所致。当高铁血红蛋白血症达30%～40%时，中毒的早期症状表现为心跳快而弱、体温下降、肌肉震颤、无力、共济失调。当高铁血红蛋白血症达50%时，可视黏膜很快变为棕色、发绀，呼吸困难、呼吸急促、惊恐不安和尿频是常见的症状。一些单胃动物，由于从非植物来源而摄入过多硝酸盐，表现为流涎、呕吐、腹泻、腹痛、胃出血。中毒劫物在没有任何病征的情况下，可在1h之内因缺氧惊厥而突然死亡，或在经过12～24h或更长时间的临床病程后突然死亡。80%的急性致死性中毒都出现高铁血红蛋白血症。

某些情况下，动物连续几日至几周摄入含硝酸盐的牧草，才出现明显的副作用。一些动物，当呼吸困难缓解后，会发展成间质性肺气肿并产生呼吸障碍大多在10～14d内完全康复。一些在摄入过量硝酸盐/亚稍酸盐后5～14d，出现高铁血红蛋白血症但仍存活的母牛，可出现流产和死胎。长期摄入过量硝酸盐，加上寒冷刺激和营养不良，均可导致怀孕肉牛发生“卧倒不起综合征”，最后突然倒地而死亡。

5 病理变化

通常，含高铁血红蛋白的血液为巧克力色，有时也可见到暗红色的血液。在浆膜表面可见针尖大小的出血点。死产犊牛出现腹水，硝酸盐中毒的围产期牛出现肺水肿和消化道出血。濒死或死后不久的动物组织，出现的深褐色变色不能用于确诊，应考虑引起高铁血红蛋白血症的其他因素。如尸检延迟，这种深褐色会因高铁血红蛋白转变为血红蛋白而消失。

6 诊断

通过对动物生前和死后剖检样品进行硝酸盐含量的实验室分析，可以判断硝酸盐中毒。尸检样品中的高硝酸盐和亚硝酸盐含量偶尔可测出，只能表明动物接触毒物，并不能表明中毒。血浆也只是生前检查的参考性项目，因为在采集血清过程中，会因血凝损失一些与血浆蛋白紧密联系的硝酸盐。全血中的亚硝酸盐在体外能与血红蛋白继续反应，因此，应立即离心样品分离血浆，以防止出现错误数据。中毒或流产动物的其他尸检样品还包括眼房水、胸腔积液、胎儿胃内容物和母畜尿液。除用于高铁血红蛋白分析的血液样品外，其余样品须冷冻，保存在洁净的塑料或玻璃容器中。瘤胃内容物中的硝酸盐含量并不能代表饲料中的硝酸盐含量，不建议用瘤胃内容物作为评估标准。

尸检样品（特别是泪液）受细菌污染后，在室温或更高温度下，硝酸盐可转化为亚硝酸盐；这类样品有可能出现亚硝酸盐含量异常升高，而硝酸盐含量明显减少。硝酸盐和亚硝酸盐通过脂多糖或其他细菌产物，刺激巨噬细胞内源性生物合成，可使其分析结果复杂化；取样时（尤其是胎儿）应尽量避免细菌感染。

除急性中毒外，单独进行高铁血红蛋白分析，并不能作为硝酸盐或亚硝酸盐中毒的可靠指标。因为在2h内，将有50%高铁血红蛋白转变为血红蛋白，分析高铁血红蛋白，并不能检出与亚硝酸盐反应而形成的非氧化型血红蛋白。对大多家畜而言，母体和围产期的血清、血浆、眼房水和其他体液中的硝酸盐和亚硝酸盐含量大于20μgNO3/mL和大于0.5μgNO3/mL，均可提示硝酸盐或亚硝酸盐中毒。刚出生的健康犊牛的血浆中硝酸盐含量高达40NO3/mL，但排尿后其含量迅速降低。反刍动物急性中毒时，血浆或血清中（不到1/3在死后的眼房水中）硝酸盐和亚硝酸盐的含量，分别高达300μg NO3/mL和25～50μgNO3/mL。死后眼房水中硝酸盐的含量相对稳定，直至死后60h都有诊断意义。血浆、血清和眼房水等样本采集后，在-20℃下其硝酸盐稳定性至少达1个月。

动物机体内硝酸盐和亚硝酸盐含量通常为低于10μgNO3/mL和低于0.2μgNO3/mL。当硝酸盐和亚硝酸盐含量分别为超过10μgNO3/mL、但低于20μgNO3/mL和超过0.2μgNO3/mL、但低于0.5μ NO3/mL时，可怀疑硝酸盐和亚硝酸盐中毒，但中毒持续时间、中毒程度或中毒原因未知。应考虑可能是巨噬细胞激活，对内源性硝酸盐或亚硝酸盐合成起到了一定作用。硝酸盐在肉牛、绵羊和矮马的生物半衰期分别为7.7、4.2和4.8h，硝酸盐含量从硝酸盐中毒量降至正常值，其生物半衰期至少超过上述的5倍（24～36h）。

母体过量接触硝酸盐和围产期眼房水中的平衡之间可能存在着潜伏期。眼房水以较快的速率分泌进入眼前房，硝酸盐和亚硝酸盐进入眼球也是这个机制。在眼房水和眼球玻璃体液之间的平衡主要靠被动扩散，而不是靠激活分泌，所以，在急性中毒后，眼球玻璃体液中的硝酸盐和亚硝酸盐含量相对低些。

硝酸盐的野外试验只能是初步诊断，必须经实验室的标准分析，才能确诊本病。二苯胺蓝（DPB）试验更适合于检查可疑牧草中是否存在硝酸盐。硝酸盐测试带（药浴杖）对测定水源中硝酸盐的含量十分有效，这种方法也能用于检测血清、血浆、眼房水和尿中的硝酸盐和亚硝酸盐含量。

鉴别诊断包括由氰化物、尿素、农药、毒气（如CO、H2S）、氯酸盐、苯胺染料剂、氨基苯酚或一些药物（如磺胺、非那西丁和醋胺酚）引起的中毒，以及传染病或非传染病（如过食谷物、低钙血症、低镁血症、肺腺瘤病或肺气肿）和一些原因不明的突然死亡。

7 预防措施

动物可适应饲料中含有较高含量的硝酸盐，尤其是夏季放牧季节，牲畜可以采食含硝酸盐的植物。多次、少量饲喂含硝酸盐饲料有助于动物的适应。微量元素添加剂和平衡日粮，可预防因长期摄入过多硝酸盐而引起的营养/代谢紊乱。同时饲喂谷物和硝酸盐含量高的牧草可降低亚硝酸盐的产生。然而，当反刍动物日粮中已有高含量硝酸，如再拌入其他饲料添加剂/成分[包括非蛋白氮、一些离子载体（如莫能菌素）和其他生长促进剂]，必须小心谨慎。适当的饲养管理，应考虑到气候、水土等关键问题。饲料中硝酸盐含量大于1%硝酸盐干重（10000mg/kgNO3），即可引起水土不服动物的急性中毒，因此，建议妊娠肉牛饲料中的硝酸盐含量不高于5000mg/kgNO3（干重）。当饲料中NO3达1000mg/kg（干重），能使饥饿母牛在1h内因过食饲料而死亡，所以，硝酸盐的总摄入量是决定性因素。

硝酸盐含量高的牧草收割后，可作为青贮料，这种方法比干草或青刈饲料好；采用青贮法可降低牧草中50%的硝酸盐含量。在收获季节，可采取升高切割机顶部，有选择地留下那些危险性较大的牧草茎秆。

干草比新鲜的青刈饲料或带有相同硝酸盐含量的牧草更具危险性。加热有助于细菌将硝酸盐转变为亚硝酸盐。应避免喂饲硝酸盐含量高的干草、稻草和已发潮数天的草料，以及堆垛的青刈饲料。以圆柱形草捆露天储存高硝酸盐含量的牧草是相当危险的，因为一旦下雨或下雪，大量硝酸盐会蓄积在草捆的下1/3处。

用装过化肥的未洗净的容器中装水，会导致水中的硝酸盐含量特别高。未断奶幼畜，尤其是新生仔猪，对水中的硝酸盐更为敏感。

8 治疗方法

根据中毒严重程度，用1%美蓝溶液（用蒸馏水或等渗盐水稀释），按4～22mg/kg.bw缓慢静脉注射。如果初次注射疗效不佳，可在20～30min之内低剂量重复注射。低剂量美蓝可应用于各种动物，只有反刍动物可以耐受较高剂量。如果在治疗期间又再次摄入硝酸盐，则应考虑每隔6～8h重新注入美蓝。用冷水和抗菌素灌洗瘤胃可以阻止微生物作用产生的亚硝酸盐。