奶牛乳房炎对主要牛奶成分的影响

卢世杰，吴红翔，习学勇，李红美，陶逸明，藩东福，马忠文

（1.江西农业大学动科院，南昌 330045；2.江西婺源农业局畜牧技术中心，婺源 330200）

奶牛乳房炎是奶牛最常见的疾病之一，也是对奶业生产危害最为严重的一种疾病。奶牛乳房炎严重影响奶牛的生产性能，造成产奶量下降、奶品质下降、生长缓慢等一系列不利影响。我国奶牛乳房炎发病率高达20%～60%，患牛产奶量平均降低15%～30%[1]，还会导致奶牛的过早淘汰，造成巨大的经济损失[2～4]。同时，奶牛乳房炎感染后，乳腺组织严重损伤，造成乳腺上皮细胞合成和分泌功能障碍及牛奶品质下降显著，其乳脂肪、乳蛋白和乳糖等主要乳成分合成量显著减少[5]。本研究旨在探索正常乳区与异常乳区牛奶成分含量的差异及治疗过程中牛奶成分的变化，为乳房炎临床治疗机理提供一定的参考依据。

1 材料与方法

1.1 试验动物

本试验所用奶牛均来自江西省南昌市长山现代有机牧场，通过乳汁体细胞计数监测后选择年龄、胎次、产奶量、泌乳期等指标相近的健康奶牛4头和临床型乳房炎自然发病患牛4头。乳房炎患牛均为单个乳区发病，治疗所用药物（肌注庆大霉素）与疗程相同，采用统一饲养管理，饲粮与高产奶牛相同，并均进行了个体标记。

1.2 试验方法

1.2.1 样品采集

无菌操作采集乳房炎患牛患病乳区奶样和正常乳区奶样各20mL，采集健康奶牛奶样20mL，标明牛号、乳区和采样时间，置冰盒送无菌操作实验室检测，并且做好记录。

1.2.2 乳成分测定

用LACTOSAN生鲜乳快速测定仪对乳蛋白、乳脂、非脂乳固体、乳糖、干物质等主要乳成分含量进行测定。检测前用已知乳成分的样品(由江西省阳光乳业有限公司提供)对仪器进行校正。

1.3 数据统计分析

通过SPSS 17.0软件对乳蛋白、乳脂、非脂乳固体、干物质、乳糖等指标进行相关分析、配对t检验和单因素方差分析。

2 结果与分析

2.1 乳房炎患牛正常乳区与异常乳区乳成分分析

由表1可知，1201号患牛在一周治疗周期内各乳成分存在极显著差异（P＜0.01）和显著相关性（R2＞0），异常乳区乳成分极显著高于正常乳区乳成分；1313号患牛在一周治疗周期内除乳脂外的各乳成分存在极显著差异（P＜0.01）和显著相关性（R2＞0），异常乳区除乳脂外的各乳成分极显著高于正常乳区各乳成分；异常乳区乳脂高于正常乳区但差异不显著且不存在相关性。由表2可知，1213号患牛在一周治疗周期内各乳成分存在极显著差异（P＜0.01）和显著相关性（R2＞0），异常乳区各乳成分极显著高于正常乳区。122号患牛在一周治疗周期内乳蛋白、非脂乳固体，存在极显著差异（P＜0.01）和显著相关性（R2＞0），异常乳区极显著高于正常乳区，乳糖有显著差异；异常乳区乳脂和干物质高于正常乳区，但差异不显著。

表1 1201号、1313号患牛正常乳区与异常乳区的乳成分分析 单位：%

表2 1213号、122号患牛正常乳区与异常乳区的乳成分分析 单位：%

表3 4头乳房炎患牛正常、异常乳区平均乳成分的比较分析单位：%

由表3可知，4头患牛在一周治疗周期内正常乳区与异常乳区的乳成分存在显著相关性（R2＞0），异常乳区各乳成分极显著（P＜0.01）高于正常乳区。

2.2 乳房炎患牛的正常、异常乳区及健康奶牛的乳成分含量分析

表4 正常、异常乳区及健康奶牛的乳蛋白显著性分析 单位：%

由表4可知，正常乳区第7天乳蛋白极显著高于第1天和第2天；异常乳区第7天乳蛋白极显著（P＜0.01）高于第1天；健康牛第2天乳蛋白显著（P＜0.05）高于第1天。

表5 正常、异常乳区及健康奶牛的乳脂显著性分 单位：%

由表5可知，正常乳区第7天乳脂显著（P＜0.05）高于第1天、第6天；异常乳区第5天乳脂极显著（P＜0.01）高于第6天；健康牛第7天乳脂显著（P＜0.05）高于第6天。

表6 正常、异常乳区及健康奶牛的非脂乳固体显著性分析单位：%

由表6可知，正常乳区第7天非脂乳固体显著（P＜0.05）高于第1天和第2天；异常乳区第7天非脂乳固体极显著（P＜0.01）高于第1天。

表7 正常、异常乳区及健康奶牛的干物质显著性分析 单位：%

由表7可知，正常乳区第5天干物质极显著（P＜0.01）高于第1天；异常乳区第5天干物质极显著（P＜0.01）高于第6天。

表8 正常、异常乳区及健康奶牛的乳糖显著性分析（%）

由表8可知，正常乳区第1天、第2天乳糖与第7天存在显著差异且第7天极显著（P＜0.05）高于第1天和第2天；异常第1天和第7天乳糖存在极显著差异且第7天极显著（P＜0.01）高于第1天。

表9 正常、异常乳区及健康奶牛乳成分组间显著性分析 单位：%

由表9可知，4头乳房炎患牛：异常乳区组的乳蛋白、非脂乳固体、乳糖分别显著（P＜0.05）或极显著（P＜0.01）高于正常乳区组和健康牛组，同时正常乳区组的乳蛋白、非脂乳固体、乳糖分别显著（P＜0.05）或极显著（P＜0.01）高于健康牛组，异常乳区组和正常乳区组的乳脂极显著（P＜0.01）低于健康牛组，异常乳区组的干物质极显著（P＜0.01）高于正常乳区组，正常和异常乳区组的乳糖极显著高于健康牛组。

2.3 乳房炎患牛的正常、异常乳区及健康奶牛各成分含量均值变化

图1 乳房炎患牛的正常、异常乳区及健康奶牛乳蛋白均值变化

由图1可知，乳房炎患牛乳蛋白总体呈上升、下降、再上升的螺旋上升趋势，且均高于健康奶牛乳蛋白含量。

图2 乳房炎患牛的正常、异常乳区及健康奶牛乳脂均值变化

由图2可知，乳房炎患牛乳脂在一周治疗期内存在明显的变化趋势，呈现上升、急剧下降、再上升的过程，且健康牛乳脂明显高于患牛的正常乳区和异常乳区。

图3 乳房炎患牛的正常、异常乳区及健康奶牛非脂乳固体均值变化

由图3可知，乳房炎患牛正常和异常乳区非脂乳固体整体呈现明显上升趋势，异常乳区非脂乳固体明显高于正常乳区，且显著高于健康牛。

图4 乳房炎患牛的正常、异常乳区及健康奶牛乳干物质均值变化

由图4可知，乳房炎患牛正常和异常乳区的乳干物质呈现一致的上升下降再恢复的趋势，且异常乳区干物质明显高于正常乳区，与健康牛保持在相对平衡的位置。

图5 乳房炎患牛的正常、异常乳区及健康奶牛乳糖均值变化

由图5可知，乳房炎患牛正常、异常乳区的乳糖呈现缓慢上升的趋势，且异常乳区乳糖始终高于正常乳区，保持同样的变化趋势，且均高于健康牛，健康牛的乳糖一直稳定持平。

3 讨论

3.1 奶牛乳房炎对牛奶品质有显著的影响

经过数据分析，患牛患病乳区的乳蛋白、非脂乳固体、乳糖等成分含量极显著高于正常乳区；健康奶牛乳脂极显著高于乳房炎患牛正常乳区和异常乳区（P＜0.01）；乳房炎患牛正常、异常乳区的牛奶成分含量均值图与健康奶牛存在明显变化趋势，健康牛的乳成分一周保持稳定，而乳房炎患牛正常、异常乳区在一周内都存在曲折上升和不断上升的过程。乳房炎患牛正常乳区各乳成分含量显著低于异常乳区。乳房炎组中乳蛋白、非脂乳固体、乳糖含量高于健康牛组，乳脂低于健康牛组，干物质则与健康牛组保持相对平衡。乳房炎患牛正常乳区乳成分含量极显著低于异常乳区，这可能是由于在疾病（指奶牛乳房炎）发生时，机体自身的免疫能力以及药物作用，使得机体发生营养应激、反弹、反抗式应激等一系列复杂的变化。

患牛正常乳区与异常乳区的乳成分含量总体均值变化图也呈现明显变化，且正常乳区明显低于异常乳区，说明奶牛乳房炎对牛奶品质有明显的影响；其中乳脂在第5～6天起伏很大，折线图变化明显，说明奶牛乳房炎对牛奶乳脂影响显著。

3.2 品种、奶牛泌乳阶段与水平、环境、疾病、饲料组成与营养等因素均对牛奶品质有影响[6]

抗生素一直是治疗乳房炎的首选药物[7]，本试验中用庆大霉素治疗细菌性奶牛乳房炎。由数据分析可知乳房炎患牛在治疗期间的乳蛋白、非脂乳固体、乳糖的含量均有不同程度增加，且异常乳区组显著（P＜0.05）或极显著（P＜0.01）高于正常乳区组，与张慧林等[8]研究基本一致。说明乳房炎患牛由于外周血液中大量的白细胞进入乳中，致使产奶量明显下降，由于浓缩效应[9～11]，从而使乳中乳蛋白、乳脂、乳糖等成分及乳比重增加[12]；也可能是抗生素治疗发挥了作用，使得奶牛机体逐渐恢复，牛奶品质逐步趋于正常，致使各乳成分呈现出显著的上升趋势[13]。而抗生素有提高奶牛机体免疫力、抑菌以及抑制炎症反应的功效，并且能够降低奶牛的体细胞数，两者形成力量抗衡，这可能是乳房炎患牛一周呈现曲折上升及干物质则围绕健康牛上下波动的主要原因。

乳房炎患牛乳蛋白含量总体呈上升、下降、再上升的螺旋上升趋势，且均高于健康奶牛。与Khoshvaghpi A研究得出的血清和牛奶中结合珠蛋白浓度均高于健康奶牛[14]的结果一致。这可能是因为大量病原菌在乳房内滋生夺取营养，分解乳蛋白、乳脂、乳糖等时，还会作用于相关酶，导致奶中乳蛋白率下降[15]、病原菌的菌体蛋白增多，乳房炎可使乳汁中总蛋白升高，反而降低乳汁中氨基酸的含量，特别是人体必需氨基酸如赖氨酸、蛋氨酸等[16]。Ma[17]和Politis[18]的研究表明，随着体细胞数的增高，乳蛋白和酪蛋白的含量相应增加，这些说明乳房炎乳蛋白含量升高并不表示乳的品质好。

乳脂肪是衡量牛奶品质最为重要的因素，乳房炎异常乳区组牛奶中的乳脂含量显著低于正常乳区组、健康牛组，正常乳区组显著低于健康牛组，这与国外研究中指出的乳房炎患牛的牛奶中脂肪水解酶的活性较高相一致[19]。从体细胞生出的脂酶会侵袭乳脂肪的三甘油酯，释放出游离脂防酸。这应该是乳房炎牛奶中含有大量游离脂肪酸的原因[20,21]。

本研究中牛奶成分的变化是炎症反应的体现，即乳房炎发病与治疗过程中血清与乳腺组织产生防御机制导致白细胞在穿透完整泌乳细胞和迁移的过程中释放酶类物质，发生一系列生理生化反应。