奶牛乳腺炎的病因、危害及诊断技术研究进展

顾蓓蓓卢劲晔

(1.江苏农牧科技职业学院,江苏泰州225300;2.泰州出入境检验检疫局,江苏泰州225300)

奶牛乳腺炎的病因、危害及诊断技术研究进展

顾蓓蓓2卢劲晔1*

(1.江苏农牧科技职业学院,江苏泰州225300;2.泰州出入境检验检疫局,江苏泰州225300)

全世界约有1/3的奶牛患有各种类型的乳腺炎,每年因乳腺炎造成的经济损失高达350亿美元。奶产量和品质的下降是奶牛乳腺炎造成经济损失的主要原因。目前市场上没有理想的疫苗预防。抗生素作为治疗奶牛乳腺炎的主要手段,从根本上治疗乳腺炎,危害人类健康。因此深入了解奶牛乳腺炎发生的病因、症状、诊断及防治等问题对该病的防控意义重大。

乳腺炎;诊断技术;检测

1 乳腺炎的病因

1.1 病原微生物

各种因素，如机械、物理、化学、病原微生物等均能引起乳腺炎症，病原微生物（细菌、支原体、真菌、病毒等）感染是引起乳腺炎的主要原因。临床上已经分离出的乳腺炎致病菌有130多种，根据其来源和传播方式的不同可分为接触传染性和环境病原菌两大类。接触传染性病原微生物通过挤奶工或挤奶机挤奶时在个体与个体传播，主要有金黄色葡萄球菌、无乳链球菌、停乳链球菌、支原体等。接触传染性病原微生物通常能定植于乳腺上皮细胞或吞噬细胞内，容易发展成慢性感染，较难治愈。环境性病原菌存在于奶牛生活的环境中，主要附着在乳头表面、垫料、粪便等处，当乳头管受损时通过乳导管进入乳腺内繁殖。环境性致病菌以大肠杆菌为代表，主要包括大肠埃希氏菌、产气肠杆菌、克雷伯菌、假单胞菌、环境链球菌、绿脓杆菌、真菌等。研究表明大肠杆菌、金黄色葡萄球菌以及链球菌占整个乳腺炎病例的90%。

1.2 生理机能的影响

妊娠和分娩尤其是围产期会引起动物的免疫抑制，机体代谢、应激、生殖激素等的改变可能是引起围产期动物免疫机能下降的主要原因。动物于分娩前3周免疫功能开始下降，一直持续到分娩后第3周，分娩时达到最低点，免疫功能下降导致机体的防御机能下降。研究人员推测围产期免疫功能的降低可能是导致奶牛对病原菌的易感性明显升高的主要原因[1]。免疫球蛋白（immunoglobulin，Ig）G是奶牛乳腺防御系统中重要的体液因子，研究表明处于围产期的奶牛血清中IgG浓度显著下降，IgG浓度与乳腺炎的发病率呈典型负相关。此外，处于围产期的奶牛乳房会发生相应的变化，分娩前十天左右奶牛乳头开始变粗、松弛，此时病原菌易通过乳头管进入乳腺。因此围产期奶牛生理机能的改变可能是此时乳腺炎易感性升高的重要原因[2]。

1.3 其他因素

乳头管是阻止病原微生物入侵乳腺的天然屏障，各种原因（撕裂、挫伤、挤奶不当等因素）引起乳头管损伤、角质层受损或乳头括约肌闭合不全，病原微生物更容易进入乳腺引起感染进而引发炎症。奶牛乳头形状与乳腺炎的发生也密切相关，具有大而悬垂乳房的奶牛较乳房小而结实的奶牛更容易引起乳腺炎，因为大而悬垂乳房的奶牛乳头更接近地面或其他细菌源，乳头更易擦伤，乳头的任何损伤都将影响乳头括约肌的闭合[3]。

管理因素主要包括环境与卫生、营养、挤奶等因素。50%以上的奶牛乳腺炎是由于管理不当引起的。卫生状况较差的环境利于大肠杆菌等环境性致病菌滋生。高温多雨的夏季是乳腺炎的高发季节，季节交替时气温骤变也会引起乳腺炎的发病率明显升高。营养因素对奶牛抵抗病原微生物感染至关重要，研究表明，维生素和其他微量营养素能增强奶牛抵抗感染的能力。机体缺乏维生素、锌、硒等会提高乳腺炎的发病率，因此奶牛饲料中应适当补充上述维生素和矿物质[4]。

临床上奶牛乳腺炎往往都是由多种因素综合作用引起的，因此应全面分析各种可能的因素，加强饲养管理，注意环境及挤奶卫生，从根本上降低乳腺炎的发生率。

2 乳腺炎的危害

奶牛乳腺炎是奶牛的常见病，也是制约奶牛产业发展的主要疾病之一，每年因奶牛乳腺炎造成的经济损失高达数百亿美元。奶牛乳腺炎的危害主要体现在以下几个方面：

奶牛乳腺炎危害奶牛产业的发展主要表现在使奶产量和奶品质的下降。病原微生物入侵乳腺组织，大量吞噬细胞向乳腺组织聚集，吞噬过程中产生的大量高毒性的活性氧和炎性细胞因子会损伤乳腺上皮细胞，导致乳腺分泌功能明显下降，产奶量明显降低；大量吞噬细胞及其它炎症分泌物聚集在一起，堵塞乳腺管道，乳汁排出不畅，导致泌乳细胞的总量减少，从而影响整个泌乳期甚至终生的产奶量。患病奶牛乳的成分也会发生变化，使牛奶的营养价值降低。据报道，患乳腺炎的奶牛乳中乳糖、乳脂及钙含量均显著降低，乳蛋白发生变性，不能被人体吸收利用，甚至有害人体健康。此外，乳腺炎造成的经济损失还体现在患病奶牛生产性能下降，患病和治疗期间乳的废弃，医药费的开支以及额外的兽医和劳动力等的费用，而且长期使用抗生素治疗的患病奶牛乳腺组织产生不可恢复的损伤，终生影响其产奶量，严重的甚至导致乳腺萎缩而被淘汰。据报道，在泌乳初期7%的乳腺炎患病奶牛乳腺的分泌功能造成不可恢复的损伤而最终被淘汰。

乳腺炎奶牛乳中含有大量的病原微生物及其产生的毒素，人食用后引起腹泻、呕吐、发热，甚至发生食物中毒。病牛乳中含有大量的致病菌，有些致病菌会危害人类的健康，如结核杆菌、布氏杆菌、金黄色葡萄球菌及化脓性链球菌等。布氏杆菌、结核杆菌能引起人的布氏杆菌病和结核病，化脓性链球菌能使人感染猩红热和化脓性扁桃体炎及咽喉炎[5]。此外，乳腺炎治疗主要是依靠抗生素，乳中残留的抗生素会通过食物链进入人体危及人类的健康，同时也会阻碍乳酸菌的繁殖，影响酸乳制品的生产。

3 乳腺炎的分类及诊断

根据有无临床症状和乳汁中是否能分离出病原微生物可将乳腺炎分为以下五种：（1）亚临床型乳腺炎，又称隐性乳腺炎，奶牛业生产中50%以上的乳腺炎属于隐性乳腺炎。患病奶牛不表现出明显的临床症状，但乳汁培养能分离到细菌，乳汁体细胞计数显著升高；（2）亚急性临床型乳腺炎，肉眼可观察到临床症状，乳房有轻微发热、肿胀，乳成水样并可见絮状或凝块；（3）急性临床型乳腺炎，乳汁异常，乳房变硬，疼痛明显，患急性临床型乳腺炎的奶牛体温升高，食欲减退，症状严重时可危及生命；（4）慢性乳腺炎，由长期持续感染引起，最终导致乳腺萎缩，泌乳功能终生受到影响，患此类乳腺炎的奶牛宜及早淘汰；（5）无菌性乳腺炎，可表现为临床型或亚临床型乳腺炎，但从乳汁中检测不出病原微生物。

患临床型乳腺炎的奶牛临床症状明显，乳房肿胀发红，乳汁呈絮状或有凝块，泌乳量明显降低，患病严重的奶牛乳腺肿胀明显，食欲减退，产奶量明显下降，可以根据临床症状直接加以判断。隐性乳腺炎临床症状不明显，通常需要借助实验室诊断。

3.1 体细胞计数

体细胞计数（SCC）是指每毫升乳中细胞的数量。病原微生物感染乳腺组织后，免疫细胞释放大量的炎性细胞因子和趋化因子，在趋化因子的作用下血液中吞噬细胞（主要是PMN）迅速向乳腺组织迁徙发挥吞噬功能。吞噬病原菌后凋亡或死亡的PMN连同受损脱落的乳腺上皮细胞会通过分泌细胞的间隙进入乳中，使乳中的SCC显著增多，通过计数乳中的SCC可判断奶牛是否患有隐性乳腺炎。

3.2 物理化学检测法

N-乙酰-β-D-氨基葡萄糖苷酶（N-acetyl-β-D-glucosaminidase，NAGase）是一种酸性水解酶，乳腺炎发生时乳中及血清中的NAGase活性显著上升，是反映乳腺上皮细胞破坏程度的灵敏指标[6]。目前，NAGase活性测定已广泛用于奶牛乳腺炎的临床诊断。

患病奶牛乳的化学性质会发生改变，健康奶牛乳呈弱酸性，pH在6.0左右，发生乳腺炎的奶牛乳pH升高，呈弱碱性，根据pH值的变化可判断乳腺炎，麝香草酚蓝检验法（BTB）就是依据乳pH变化检测乳腺炎的方法。乳腺感染后，血-乳屏障的通透性改变，Na+、Cl-进入乳汁，电导率升高，通过对电导率的检测可间接判别乳腺炎的严重程度。

乳腺炎的检测方法还有乳盘试验、乳清总蛋白含量测定、乳中细胞ATP含量测定、乳酸脱氢酶活性的测定、乳汁抗胰蛋白酶活性测定、微生物学培养法、PCR检测法、超声影像诊断等。

[1] Hammon D S，Evjen I M，Dhiman T R，et al. Neutrophil function and energy status in Holstein cows with uterine health disorders [J].Vet Immunol Immunop，2006，（113）：21-29.

[2] Rezamand P，Hoagland T A，Moyes K M，et al. Energy status，lipid-soluble vitamins，and acute phase proteins in periparturient holstein and jersey dairy cows with or without subclinical mastitis [J].J Dairy Sci，2007，（90）：5097-5107.

[3] 刘红，高学军，杨名赫，等.奶牛乳腺炎调查及病因分析[J].东北农业大学学报，2009，40（9）：82-86.

[4] Moeini M，Karami H，Mikaeili E. Effect of selenium and vitamine E supplementation during the late pregnancy on reproductive indicies and milk production in heifers [J].Anim Reprod Sci，2009，114（1）：109-114.

[5] 朱于敏.CpG-ODN对两种病原菌分别诱导的动物乳腺炎乳腺的保护研究[D].南京农业大学，2006.

[6] Lam T J G M，Old R R G M，Sampimo O C. Mastitis diagnostics and performance monitoring：a practical approach [J].Irish Vet J，2009，（62）：34-39.

江苏省自然科学基金面上研究项目（编号：BK20151354）；江苏农牧科技职业学院科研课题（编号：NSF201609）；江苏出入境检验检疫局科研项目（编号：2016KJ37）；江苏省现代畜牧与新兽药工程技术中心开放课题（编号：TGC2XKF1402）。

顾蓓蓓（1983—），江苏兴化人，博士，研究方向为乳腺炎的营养免疫调节机制研究。

卢劲晔（1983—），江苏邗江人，博士。