奶牛乳腺炎病因及防治研究进展

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　摘要：本文介绍了奶牛乳腺炎的致病原因、发病规律、乳腺的防御能力、预防措施及治疗方法。着重阐述机械榨奶应注意的技术问题、主要接触性和环境性致病菌的致病特性、乳腺特意性抵抗力、微量元素的合理使用及正在研究的乳腺炎治疗方法。最后强调了乳腺炎的研究方向。
　　关键词：乳腺炎；防治；研究进展
　　奶牛乳腺炎（mastitis）是制约奶牛业发展和危害消费者健康的重要因素之一。国内外相关资料显示，近年来各种类型的乳腺炎特别是隐性乳腺炎的发病数约占泌乳期奶牛总数的1/3，而且发病率呈不断上升趋势。该病不仅影响奶牛的产奶量、降低牛奶品质、危害消费者健康、延长产后发情期、增加奶牛淘汰率，而且是降低奶牛业经济效益的最主要原因。全球每年由乳腺炎造成的直接经济损失高达300多亿美元，单就我国，仅治疗一项每年也要花费近亿元人民币。
　　目前我国奶牛的饲养已向产业化方向发展，奶源生产的集约化程度不断提高，而奶牛乳腺炎却一直是这一产业发展的严重障碍。近几年国内外学者对该病的研究不仅仅围绕疾病的本身，而且也联系于食品安全、环境卫生、生态学等多个相关学科，奶牛乳腺炎已作为奶牛的疾病成为临床兽医学研究的主要方向之一。
1 病原因素
　　引起奶牛乳腺炎的病原因素各种各样，其中最主要的病原因素是机械榨乳的操作不当和病原微生物的感染。
1.1 机械性原因
　　目前国内具有一定规模的奶牛场都已使用机械榨乳，拥有10头以上的农户也多采用这种方式。而机械榨乳由于抽力、频率、乳杯大小、机器配套不全、内壁弹性等原因是造成奶牛乳腺炎的主要原因。
1.1.1 没有选择相适应的机械挤奶牛群 实行机械榨乳应选择与之相适应的牛群，个体前后乳区的产奶量要求4∶6，前吊、后吊、偏乳腺等均不适宜进行机器榨乳。下垂乳腺，由于距地面较近，给机器榨乳的操作带来不便，而且榨乳时，乳头导管不能完全畅通。乳头太大、太小、太粗或太细都不适合机器榨乳。
1.1.2 榨乳机各种技术指标调整不适当 榨乳机的生产能力应超过实际需要的20%。真空泵生产能力不足，真空控制器太小或不敏感，均可导致不规则的真空波动，这是造成乳头感染的主要原因。脉动频率应以每分钟45～60次，脉动比60∶40较为适合。因气脉性能稳定性相对较差，最好使用电磁脉动。榨乳时的真空压应控制在380～400mm(毫米)汞柱。最新研究结果表明[1]：如能控制在350mm汞柱，虽然榨乳速度稍慢，但对乳腺的有害刺激减少和乳腺感染病原微生物的机会更少。真空度较高时，虽然榨乳流速增加，但易造成榨乳杯上移甚或乳头外翻。增加乳头感染的机会。
1.1.3 榨乳操作规程不规范 调查统计：40%～50%的乳腺炎病例是由于榨乳操作不当造成的。其中榨乳前准备不善、榨乳后不实行乳头药浴的占20%～25%，不坚持清洗和消毒制度的占22%～28%，摘机方法不正确的或过份榨乳的占18%～20%，真空压过大或真空压不稳定的占15%～20%，其他原因占4%～8%。
1.2 病原微生物原因
　　迄今报道，引起乳腺炎的病原菌共有80多种，总体可分为两类：一类是接触传染性病原菌，另一类是环境病原菌。
1.2.1 接触传染性病原菌 这些病原微生物在个体与个体之间传播，乳腺的皮肤和损坏的乳头处是其栖息的场所，脱离乳腺，在环境中的生存能力不强。接触性乳腺炎属于慢性和亚临床性，是通过清洗乳头的毛巾、挤奶员的手、榨乳机乳杯等传染，主要的病原微生物包括金黄色葡萄球菌（staphylococcus aureus，S. aureus）无乳链球菌（Streptococcus agalactiae，Strep. agalactiae）停乳链球菌、大肠杆菌（escherichia coli）和支原体（mycoplasma）。
　　S. aureus是首要的奶牛乳腺炎病原菌，可引起超急性、急性、亚临床性乳腺炎，慢性和亚临床性是该菌所致乳腺炎的主要形式。S.aureus 产生一些酶(过氧化氢酶、凝固酶)和α-毒素。所产生的透明质酸酶使其对组织具有极大的侵害能力；其表面蛋白A的存在，可抵抗吞噬细胞的吞噬；糖醛酸磷壁酸的分秘，可抵御免疫系统对它的免疫性；它是一种兼性的细胞内病原体，可在吞噬细胞内生存。某些S. aureus 菌株由于基因的突变表现出对抗菌素的抗性。在乳腺组织中可形成脓肿，最终导致纤维化。最近几年的临床研究表明，该菌已成为首要的奶牛乳腺炎致病菌。
　　Strep. Agalactiae寄生在乳头导管和乳腺的乳池中，该菌所引起的乳腺炎症导致乳头导管的阻塞，产奶量下降，乳中体细胞增加和最终的乳腺退化，Strep. Agalactiae也产生酶和毒素，对抗菌素非常敏感。
Mycoplasma是一种多形的有机体，无细胞壁，可从牛的呼吸道、生殖道中分离出来。该菌在牛的体表寄生，能同时感染许多牛，在牛群中迅速传播引起乳腺炎，目前仍无有效的治疗措施，必须对病牛实行隔离。
1.2.2 环境病原菌 主要包括大肠杆菌、肺炎克雷伯菌、产气肠杆菌、沙门氏菌、变形肝菌、假单胞菌，以及其它革兰氏阴性菌；凝固酶阴性葡萄球菌、环境链球菌、酵母菌、真菌、原藻属菌、化脓性放线菌及牛棒状菌。
　　应特别注意在高温潮湿季节真菌性乳腺炎的发生。由于真菌性乳腺炎很难与细菌性乳腺炎相区别，一些奶牛场常在没有确定病原的情况下以细菌性乳腺炎进行治疗，忽视了真菌的病原作用。这是造成部分乳腺萎缩、硬结、泌乳量下降或长期治疗不愈而导致淘汰的原因之一。真菌对奶牛乳腺的侵害可造成肉芽组织增生，乳腺变硬。
　　病毒引起的奶牛乳腺炎多是由于全身感染病毒后，又继发乳腺炎症。这类病毒主要有口蹄疫病毒、水泡性口炎病毒、牛瘟病毒、牛泡疹性乳头炎病毒、牛传染性鼻气管炎病毒。
　　Rhonda francr报道，菌质体也可引起奶牛的乳腺炎，牛属的菌质体既不属于细菌，也不属于病毒，是一种自由生存的有机体，奶牛的乳腺感染菌质体的初期，采食量正常，头2天其产奶量下降80%左右，牛奶呈现稍许棕褐色，抗生素治疗无效，尔后转为慢性疾病。
2 乳腺炎的发病规律
　　乳腺炎的发生与气候、环境、胎次、生殖器官疾病和管理等因素有很大的关系。一般情况下，7～9月气温高，乳腺炎发病率也正处于高峰期，而冬季较低。环境卫生条件好，环境病原菌的种类和数量相对较少，乳腺炎的发病率也相对较低。3、4胎的发生率最高，头胎牛的发生率最低，处于3～4和第9泌乳月以上的牛易感性较强。生殖系统发生疾病往往伴随乳腺炎的发生。饲养管理不当，营养成份失调，特别是高产奶牛精料过饲，易发生酮病和乳腺炎。干奶期和分娩期的感染率比其它时期高。
3 乳腺的防御能力
　　乳头管是防御外界微生物入侵的天然屏障。乳头括约肌收缩，关闭乳头孔。乳头管角质层可阻挡病原体的侵入，其上皮分泌角蛋白具有杀菌作用，近心端可产生抗体和淋巴因子。乳池含有大量的免疫细胞，奶中的细胞主要有淋巴细胞、多形嗜中性白细胞、巨噬细胞及上皮细胞，健康奶牛的牛奶中体细胞含量＜105个/ml，其中主要是巨噬细胞，其次为淋巴细胞、噬中性细胞和上皮细胞。
　　乳中免疫球蛋白的种类主要是IgG1，IgG2，IgA和IgM，在炎性因子刺激几小时后显著升高，IgG2的含量超过IgG1，IgG2和IgA具有调理素活性；IgG1无调理素作用，且抑制IgG2、IgM的调理活性；IgM只存在于免疫后的很短一段时间内，无调理活性。乳腺泡分泌的上皮细胞也具有一定的吞噬作用。
4 预防措施
4.1 搞好挤奶卫生  
　　挤奶前清洗乳腺时，应用管道流水，且一牛一巾或用手清洗，洗液内可加碘25～75mg/L。规模较大的牛场最好使用自动喷洒机清洗，清洗后应间隔10～15min待干燥后再挤奶。药浴对第一、第二泌乳期的乳牛最有效，应用1%的碘伏溶液药浴，持续20～30s，后用单独的纸巾擦干，该法对大肠杆菌和乳腺链球菌灭菌效果好。奶中碘浓度应＜500μg/L。乳头药浴的药物要根据牛群中所存在的病原菌、环境、挤奶程序、卫生条件以及正在流行的乳腺炎的类型而定。
4.2 增强乳腺特异性抵抗力
　　近年来，国内外学者把奶牛乳腺炎的研究重点放在提高奶牛自然的抗病能力上。通过疫苗的使用、细胞因子(cytokine，CK)以及免疫选择等方法来控制乳腺炎。目前将S.aureus抗原成分制成S.aureus菌苗或类毒素用于干预S.aureus乳腺炎，可提高母牛自发性治愈率，降低临床型乳腺炎的发生率。
　　目前已分离的CK有30余种，研究表明，在乳腺免疫调节中发挥重要作用的有白细胞介素(IL)，集落刺激因子(colony stimulating factor，CSF)，干扰素（Interferon，IFN）和肿瘤坏死因子(Tumo necrosis factor ，TNF)。其中IL-2可促进B细胞生长分化，产生抗体，增强NK细胞杀伤肿瘤细胞，激活细胞毒T细胞，增强杀菌活性，是做乳腺炎疫苗的有效佐剂。给母牛乳腺注射5mg GM-CSF，并不影响乳中的SCC，但却能增强乳中中性粒细胞（polymorphonuclear ，PMN）呼吸爆发的指数，提高PMN对细菌的吞噬百分率。IFN-γ可显著增强PMN抗S.aureus感染的能力，TNF与麦迪霉素、利福平和其环丙沙星合用，可提高这些抗菌素杀死细胞内细菌的能力。再之，免疫遗传法将成为控制奶牛乳腺炎的重要手段。
4.3 适量使用微量元素和维生素
　　微量元素铜在提高免疫力方面也有重要作用。它对细胞免疫、体液免疫、抗感染和抗肿瘤都有不同程度的影响。缺铜时动物的免疫功能受损，具体表现为胸腺萎缩、免疫细胞活性降低，抗体合成受损和抗体效价降低。但是日粮中铜过量会导致细胞的氧化作用加强，损害有机体，增加乳腺炎的发病率，并使病情加重。一般每千克日粮的铜含量应控制在15mg之内。
　　锌对预防奶牛乳腺炎具有以下两方面的作用：一是合成角蛋白，参与表皮的保护作用。锌是核酸代谢的辅酶，参与核酸代谢及细胞免疫和体液免疫。试验表明，补充锌可减少榨乳的牛奶中体细胞的数量，降低乳腺炎的发病率。美国MKincaid的试验证明，补充不同形式的锌，其抵抗乳腺炎的能力也不同。用氧化锌形式补充，可使奶中体细胞减少30%，用有机锌形式补充，可使炎症细胞减少40%。当然，有机锌比矿物锌昂贵，一般有机锌比矿物锌约贵30～100倍，供给何种形式的锌，应根据具体情况灵活掌握。
　　维生素Ｅ和硒能够提高PMN的免疫活性。在奶牛日粮中补充维生素Ｅ和硒，能增强PMN对细菌的吞噬和杀灭能力。Aseltine报道，产前21d肌注1000IU维生素E和50mg硒，产后乳腺炎的发病数明显减少。Sminth和Weiss指出含有维生素Ｅ和硒的补充饲料可明显降低乳腺炎的发病率。维生素Ｅ和硒具有协同作用，通过抗氧化作用，保护乳腺组织细胞。平衡日粮中补充维生素Ｅ可提高反刍动物的体液免疫力。
　　维生素Ａ和β-胡萝卜素对乳腺健康也有一定作用。Dahlguist和Chew报道，干乳期和泌乳期补充维生素Ａ和β-胡萝卜素可保障奶牛乳腺健康。但实践证明，补充这两种元素的效果不十分明显，且β-胡萝卜素十分昂贵。所以，对维生素Ａ和β-胡萝卜素在预防乳腺炎方面的作用，有待进一步研究。
5 治疗方法
5.1 抗生素
　　Dalject等应用硫酸庆大霉素、氨苄青霉素或邻氯青霉素钠乳池内注射，治愈率高达100%。Chhabra等(1999)利用青霉素和四环素对霉菌和真菌引起的乳腺炎进行治疗效果较好。国内报道治疗乳腺炎的药物主要有：乳炎清，宫炎净，左旋咪唑，硝氯粉，碘化钾和酶制剂，复方环丙沙星，油剂苄星邻氯青霉素注射液，氯前列烯醇，诺氟沙星。
5.2 中草药制剂
　　治疗奶牛乳腺炎的中草药主要有：合成鱼腥草，蜂胶合剂，公英瓜蒌汤，桃红散，绿草素，仙方活命饮，公英山甲汤，利福平和鱼石脂联合用药，二花皂子饮，乳炎散，加味五味消毒饮，雅好生，单味木鳖子和瓜蒌散，复方丹参液，六茜素，枇杷叶等。
　　应用公英瓜蒌汤治疗卡他性乳腺炎、浆液肿胀性乳腺炎不须结合抗菌素治疗，只用公英瓜蒌汤即可迅速治愈。实践证明应用本方治疗乳腺炎患牛，治愈后所产的牛奶不影响发酵，仍可用于制作酸奶，经济实用，有利于奶牛业发展。
　　采用乳池注入绿草素，每个乳区用绿草素400mg溶于100ml蒸馏水或生理盐水，每日1次，2d为一个疗程。用药前将奶挤净，用75%酒精棉球消毒乳头，将100ml药液缓慢注入乳池，1个疗程未愈者，可进行第2个疗程。结果表明绿草素对奶牛乳腺炎的治愈率为93.6%，总有效率95.83%，减轻率2.78%。
5.3 中西医结合
　　采用乳腺神经封闭法进行治疗，由于普鲁卡因药物能控制炎症的扩散。改善乳腺的血液循环，再配合全身疗法，可加快炎症的吸收，从而大大提高治疗效果。
　　用0.1%高锰酸钾溶液，经乳针冲洗乳腺，30分钟后挤出冲洗液。再用穿心莲注射液40ml，每乳头注入10ml，每日2次，用此法治疗一周痊愈。
　　近年俄罗斯兽医科技人员利用俄制КeHTaBp器发射的非供热毫米波段的极高频(КBH)电磁场幅射乳腺炎患叶并结合注入1～2次抗生素制剂，治疗奶牛乳腺炎，能完全杀灭乳腺炎患叶中的乳腺炎病原体。
5.4 细胞因子
　　病原菌感染机体后，机体释放和产生大量的细胞因子，如肿瘤坏死因子和白细胞介素等，参与机体的免疫反应，调节局部的炎症反应，国外学者以此在治疗乳腺炎方面进行了许多探讨。Mareus等用牛本身皮肤和体细胞中的细胞因子G-CSF在奶牛产犊3～7ｄ内每天进行注射，到注射后第7ｄ用细菌进行攻毒人为制造乳腺炎，结果发现注射牛有一半不感染，另一半发生短期且不严重的乳腺炎，而对照组则全部成功诱发乳腺炎。另外，IL-2的试验表明，细胞因子在治疗乳腺炎方面的可行性，显示出抗金黄色葡萄球菌的作用。细胞因子用于乳腺炎的治疗不会造成对奶汁污染，具有广阔的应用前景。
5.5 双特异性抗体
　　双特异性抗体（Bispecific Antibodies, BsAb）是近年来基于“自身免疫疗法”（autoimmune therapy）在对癌症治疗的研究中所提出的，将BsAb作为导向因子针对治疗由S.aureus引起的奶牛乳腺炎的研究工作，是由世界著名奶牛专家Paape M.J. 于二十世纪九十年代初率先开展的。BsAb的两种抗原分别来自中性粒细胞膜上的选择凝聚素（L-selectin）和S.aureus的荚膜多糖（Capsular polysaccharide，Cp），因而能特异性地结合中性粒细胞和S.aureus。以此将免疫活性细胞直接导向S.aureus，同时中性粒细胞在炎性因子的刺激下，产生自由基和杀菌活性蛋白，从而有效地杀灭S.aureus，治愈由该菌引起的奶牛乳腺炎。
5.6 激素
　　国外一牧场对亚临床乳腺炎奶牛每天榨乳4～6次，同时肌注催产素，结果表明该方法能减少细菌总数，加快因环境病原菌引起的乳腺炎奶牛乳产量的恢复，为从生物学角度防治乳腺炎提供了一些启示。
　　研究奶牛乳腺炎的防治方法，由于乳腺炎的发生发展具有本身的规律，奶牛饲养产业化的经济功能相对突出，对该病的研究应树立群体性疾病的思想，重点放在预防上，要以疫苗的研制、日粮中各种营养成份的配比及在牛群中的配置、优良抗炎遗传性状的选育、生态型无公害性防治药物的研制等方面为主要研究方向。

罗尼罗索

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