奶牛乳房炎研究进展及国内防治现状思考

（勃林格殷格翰动物保健（上海）有限公司，上海 200040）

乳房炎是奶牛场最常见的疾病，其对动物健康福利和牧场经济效益产生了严重的影响。近20年来国内奶牛养殖业飞速发展，无论从营养配方、饲养管理和繁殖育种上都有了认知上和管理实践上的长足进步。本文的目的是回顾国际乳房炎的研究进展及对中国牧场乳房炎控制现状和未来的发展进行思考。从20世纪初开始，西方国家就开始对乳房炎基础发病机理和病理过程进行研究，在认识到乳房炎致病菌的一些特点后，研究者集中精力用数十年的时间去研究控制传染性病原菌的有效实践策略，并在90年代后的十几年时间内对传染性病原菌进行了有效控制。基本的研究流程包括：乳区感染机制、定义乳房炎的临床和亚临床阶段、研究合适的筛查诊断方法、识别临床感染的风险点、研究不同病原的感染特征、形成有效的奶厅控制措施[1]。总体来看，要想把牛群的乳房炎问题控制下来必须采取有效措施控制新发感染的风险，并缩短已有感染的持续时长。在乳房炎预防控制领域，起源于英国兽医的乳房炎管理五点计划[2]和随后美国乳房炎协会总结的“五点计划”成为指导多数现代化牧场乳房炎管控的基本方案，包括实施良好的后药浴操作、卫生管控良好的挤奶流程、干奶抗生素治疗、临床型乳房炎的合理治疗等。在乳房炎治疗领域，有赖于对乳房炎发病机制的明确和致病菌诊断技术研究的不断进展，因菌治疗乳房炎方案正被越来越多的牧场接受，可以有效减少抗生素的使用和提升细菌学治愈率[3]。在中国，乳房炎控制水平的逐步提升也有赖于牧场管理者对乳房炎的认知与国际化接轨，乳房健康管理的“五点计划”被更多更好地在牧场执行，因菌治疗的乳房炎治疗方案也正在被越来越多的牧场实施，确实给牧场乳房炎治疗带来革命性变化。但是国内牧场普遍对乳房炎发生的基本病理过程理解、乳房炎致病菌与控制的关联性，挤奶设备与乳房炎发病的关联性、干奶期乳区感染风险以及科学制定乳房炎治疗方案方面的认知和临床实践存在明显滞后，这些将是未来国内牧场乳房炎控制的发展方向。

1 病原菌及其诊断检测

早在20世纪50年代，Murphy把乳房炎的发展过程定义为三个阶段：a.病原侵入阶段，可能形成感染；b.感染阶段，侵入的细菌开始在乳区增殖；c.炎症反应阶段[4]。绝大部分的乳房炎都是由于致病菌通过乳头孔进入到乳区内的后续反应。那么乳头处常见的致病菌主要有哪些？它们有什么样的特征？这些目前是乳房炎研究早期最热的话题[5]。Wiliams在1927年的调查研究显示，在90%的乳区感染中发现了无乳链球菌并提出其所导致的亚临床感染是导致牛奶品质下降的关键因素，由此揭开了人们与传染性病原菌战斗的序幕[6]。1986年，Plastridge将之前发现的另一种传染性病原菌定义为金黄色葡萄球菌。随后的数十年时间，研究者和临床兽医共同协作致力于控制这些与牛奶质量有最高关联性的病原菌[7]。从1990年开始的20多年时间内，受益于乳房炎控制“五点计划”的广泛实施，欧洲和美国奶牛养殖发达地区的无乳链球菌和金黄色葡萄球菌的流行已经得到了有效控制（图1）。2001年，在美国威斯康辛州进行的跟踪调查发现，无乳链球菌的流行已经得到较为彻底地控制，金黄色葡萄球菌的流行也得到了显著控制。时至今日，美国的一些年轻奶牛兽医由于接触的无乳链球菌案例极少，所以对于无乳链球菌的控制和治疗方面的认知仍旧停留在20年前的状况。美国乳房炎国家实验室QMPS和明尼苏达大学乳房炎实验室的调查回顾中也发现金黄色葡萄球菌为较罕见的致病菌，发病率为3%～5%（数据来源：ErinRoyster）。

图1 美国麦迪逊大学收集的威斯康辛州1994-2001年7.7万余份奶样病原检测结果中无乳链球菌（红色）和金黄色葡萄球菌（蓝色）年度检出率的分布状况

而在我国，大多数牧场至今仍旧受无乳链球菌和金黄色葡萄球菌的困扰。无论是1992年潘虎等的研究（表1）[8]，还是中国农业大学李胜利教授等在2012-2013年进行的全国调查，均可以看到无乳链球菌和金黄色葡萄球菌在国内奶牛场的广泛流行 （表2）[9]。

表2 2012-2013年收集的894 份大罐奶样乳房炎致病菌的检测结果

表1为潘虎等在1996年对22个省份的32个奶牛场乳房炎病原菌的流行调查结果，在健康奶牛、隐性乳房炎患牛和临床型乳房炎患牛中，无乳链球菌均是最常见的致病菌；在健康奶牛和临床乳房炎患牛中，金黄色葡萄球菌也是最常见的致病菌。

表2为李胜利等在2012-2013年收集的894份大罐奶样检测乳房炎致病菌的结果，无乳链球菌的检出率达到92.2%，金黄色葡萄球菌的检出率为50.1%。

研究美国控制传染性病原菌的经验可以看到，美国乳房炎协会提出的乳房炎控制“五点计划”的推广和实施，以及牧场对引起乳房炎病原菌的了解和重视，起到非常重要的作用。美国乳房炎协会提出的乳房炎控制“五点计划”包括：实施良好的后药浴操作、所有母牛干奶治疗、对临床型乳房炎的合理治疗、淘汰慢性病牛、挤奶设备的常规维护。在这五个方面，前面两点已经得到国内牧场的广泛认可和实施，但是在临床型乳房炎的合理治疗以及淘汰慢性病牛方面还存在明显的问题，挤奶设备的常规维护也很难做到全面开展。

对临床型乳房炎的合理治疗方面主要的问题在于，信息记录的准确性和可靠性差、对牛群致病菌流行状况不了解、使用抗生素和停药的依据完全依赖临床表现、没有建立起乳房炎致病菌检测机制。淘汰慢性病牛方面，主要是信息记录准确性和淘汰决策制定方面的滞后，大部分牧场由于使用淘汰率作为重要兽医考核，加上牛群健康状况不佳，导致慢性乳房炎病牛无法被及时淘汰。挤奶设备的常规维护，在一些规模化牧场已经做得越来越好，但在一些牧场仍旧没有得到重视，且很多牧场的常规维护几乎只是检测脉动器的工作状况和系统真空压的稳定度，其他与乳房炎相关的设备参数几乎不进行检测维护，在国内缺少对设备与乳房乳头健康关系研究的专业人员也是一大限制因素。

对于控制传染性病原菌传播途径，这些临床管理措施非常有效。另外一项有效的控制方案就是了解牛群中哪些奶牛已经被这样的传染性病原菌感染，这些动物作为传染源和保存宿主是传染性病原继续流行的必要条件。因此，了解导致乳房炎的病原菌信息，对于控制传染性病原菌尤其重要。目前国内的一些规模化牧场，如现代牧业、澳亚、优然、光明和富源集团的牧场，已经具备基本的牧场检测能力，在这些牧场控制传染性病原菌的流行就便利很多。建立牧场水平的病原菌检测实验室，投入相对较低，而能够在乳房炎临床治疗方案合理化、传染性乳房炎病原菌控制、大罐奶体细胞控制和细菌数控制等方面提供有力支持。

图2 干奶期乳区新发感染模拟图

2 干奶管理

随着困扰西方奶牛养殖业的大难题传染性病原菌得到良好控制，环境性病原菌对生产的威胁则显露出来。近20年来的多项研究均表明，环境性致病菌导致乳区感染的风险与传染性致病菌存在显著的差异，其进入乳区并形成感染最大的风险在干奶期（图2）。Neave等的研究发现在干奶后的头三周发生乳区新发感染的风险是之前整个泌乳期的6倍[10]；Oliver等的研究发现乳区新发感染的第二个高发阶段是在产犊前一小段时间[11]；并且不同的牛群干奶期乳区新发感染的风险有一定差异，如Eberhart在1986年的研究结果为8%～12%，Dingwell在2001年的研究结果为17%，Godden等在2003年的研究结果为25%[12]。

乳区感染干奶后3周的高发阶段主要由于：干奶后2～3周内乳头角蛋白栓尚未形成，没有了每天3次将乳头皮肤上细菌清除的机会，乳房内持续分泌乳汁导致压力增加，乳头末端更易开张，更多的乳脂和乳蛋白成分导致免疫力下降。干奶期乳区感染的低风险主要由于乳房内抗菌成分如乳铁蛋白、抗体、白细胞等浓度升高，且部分乳头角蛋白栓形成。临近产犊的第二高发阶段主要由于：乳区内液体量增大，乳铁蛋白和抗体水平下降，干奶药浓度已经下降到MIC以下，角蛋白栓退化，乳头孔开放等。

而且由于产奶量水平的不断提升，许多母牛到干奶时仍旧保持较高的产奶水平，如20kg以上，此时给母牛干奶，形成角蛋白栓的比例下降，即使形成时间也会推后[13]。因此，近些年控制环境性病原菌感染的重要国际趋势就是在干奶时引入乳头内封闭剂来模拟角蛋白栓的功能，在干奶期内给母牛提供一个良好的防止新发感染发生的防护机制。在欧洲约有50%的母牛在进入干奶期时会使用乳头封闭剂来预防新发感染，在美国约有35%的母牛在进入干奶期时会使用乳头封闭剂，而这样的比例还在逐年增加。

国内大部分牧场对于环境性乳房炎的控制还停留在卧床管理和奶厅流程管理方面，只有少数牧场认识并接受了在干奶期管理乳区新发感染风险。近期勃林格殷格翰对27个省份的521家规模化奶牛场干奶期管理情况进行调研，调研牧场存栏1 000 头以上的占80%，3 000～6 000头的占50%左右，调查结果表明98.64%的牧场会给全部奶牛使用干奶药治疗，但只有15.16%的牧场部分使用乳头封闭剂，仅有5.6%的牧场会给所有母牛在干奶时使用乳头封闭剂。

3 乳房炎因菌治疗

图3 不同国家临床乳房炎致病菌分布对比.

临床型乳房炎的治疗是伴随奶牛乳房炎而存在了近百年的话题。随着科学研究的深入，对乳房炎的认知也越来越清晰，治疗方案也越来越合理和科学。乳房炎治疗所导致的抗生素使用占到牧场抗生素使用原因的最大比例（65%～85%）[14]。合理的乳房炎治疗方案可以减少不必要的抗生素使用，给牧场带来经济效益的同时，还可减少乳中抗生素残留的风险，降低抗生素对人类健康的危害。乳房炎是乳腺部位感染而导致炎症反应的结果，十分轻微时只有乳中体细胞数水平的升高，无其他肉眼可见的临床症状，即亚临床乳房炎，可以通过CMT检测或乳体细胞计数来进行诊断；炎症反应更加强烈时，乳中短时间内大量体细胞出现并在短时间内死亡就会导致乳胶体系统破坏，出现乳汁异常，即临床型乳房炎；一些病原在乳区感染时由于大量内毒素的释放，会导致细菌入血而出现全身症状。而当看到这些表现时，诊断到的都是炎症反应，是机体免疫系统清除细菌感染的表现。当机体揭发到临床型乳房炎阶段时，乳区内是否仍旧存在细菌感染，即免疫系统是否成功清除病原菌，是未知的。传统认识上看到临床型乳房炎症状就使用抗生素治疗的条件反射，必定存在不科学、不合理的地方。大部分牧场在对全部临床型乳房炎奶样进行病原菌培养时会发现无细菌生长的比例大约占30%，革兰氏阳性菌大约占30%，革兰氏阴性菌大约占30%（图3），其中这30%的无菌生长的病例可能意味着此阶段免疫系统已经成功将所感染的病原菌清除。

由此，合理的乳房炎治疗方案也是近些年的一个显著国际趋势。鼓励临床型乳房炎的及时揭发，揭发后对非紧急病例（有全身症状的三级乳房炎除外）保持观察并收集奶样送实验室检测，24h后实验室出具初步的检测结果，牧场水平的检测结果只需明确无生长、革兰氏阴性菌、革兰氏阳性菌即可，兽医依据该母牛的病史和培养结果来决定是否治疗或淘汰，是否使用抗生素治疗等[15]。

国内一些牧场已经开始尝试以上的乳房炎治疗管理方案，但是更多的牧场仍旧把临床症状作为需要使用抗生素治疗的依据，并以临床表现消失作为停止使用抗生素的标准。在此过程中牧场显著的损失就是，在不需要使用抗生素的病例使用抗生素，且存在治疗时间过长的问题，导致更多的用药、人力成本和更多的抗生素弃奶。更加严重的问题是，有部分牧场为了减少这部分损失，不去考虑如何使治疗方案更加合理化，而是降低临床乳房炎揭发标准，导致最终的数据看起来临床型乳房炎发病数减少，损失减少，但是这样会导致未治疗的临床乳房炎转为慢性，造成大罐奶体细胞数升高和产奶量下降的风险增加。

4 总结

乳房炎是导致牧场经济损失最严重的疾病之一。了解国际乳房炎控制和治疗的发展，学习国外先进的控制经验可以有效降低牧场经济损失。基于目前国内的状况，如何学习国际经验控制传染性病原菌的流行，如何通过干奶期管理，降低干奶期发生乳区新发感染的几率，以及通过科学认知乳房炎本质，了解乳房炎致病菌信息来制定合理的乳房炎治疗方案是现阶段国内牧场最迫切需要提升的方面，这样的学习和改变带来的经济收益也最直接、最显著。