奶牛乳房炎對主要牛奶成分的影響

盧世杰，吳紅翔，習學勇，李紅美，陶逸明，藩東福，馬忠文

（1.江西農業(yè)大學動科院，南昌 330045；2.江西婺源農業(yè)局畜牧技術中心，婺源 330200）

奶牛乳房炎是奶牛最常見的疾病之一，也是對奶業(yè)生產危害最為嚴重的一種疾病。奶牛乳房炎嚴重影響奶牛的生產性能，造成產奶量下降、奶品質下降、生長緩慢等一系列不利影響。我國奶牛乳房炎發(fā)病率高達20%～60%，患牛產奶量平均降低15%～30%[1]，還會導致奶牛的過早淘汰，造成巨大的經濟損失[2～4]。同時，奶牛乳房炎感染后，乳腺組織嚴重損傷，造成乳腺上皮細胞合成和分泌功能障礙及牛奶品質下降顯著，其乳脂肪、乳蛋白和乳糖等主要乳成分合成量顯著減少[5]。本研究旨在探索正常乳區(qū)與異常乳區(qū)牛奶成分含量的差異及治療過程中牛奶成分的變化，為乳房炎臨床治療機理提供一定的參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗動物

本試驗所用奶牛均來自江西省南昌市長山現(xiàn)代有機牧場，通過乳汁體細胞計數(shù)監(jiān)測后選擇年齡、胎次、產奶量、泌乳期等指標相近的健康奶牛4頭和臨床型乳房炎自然發(fā)病患牛4頭。乳房炎患牛均為單個乳區(qū)發(fā)病，治療所用藥物（肌注慶大霉素）與療程相同，采用統(tǒng)一飼養(yǎng)管理，飼糧與高產奶牛相同，并均進行了個體標記。

1.2 試驗方法

1.2.1 樣品采集

無菌操作采集乳房炎患?；疾∪閰^(qū)奶樣和正常乳區(qū)奶樣各20mL，采集健康奶牛奶樣20mL，標明牛號、乳區(qū)和采樣時間，置冰盒送無菌操作實驗室檢測，并且做好記錄。

1.2.2 乳成分測定

用LACTOSAN生鮮乳快速測定儀對乳蛋白、乳脂、非脂乳固體、乳糖、干物質等主要乳成分含量進行測定。檢測前用已知乳成分的樣品(由江西省陽光乳業(yè)有限公司提供)對儀器進行校正。

1.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析

通過SPSS 17.0軟件對乳蛋白、乳脂、非脂乳固體、干物質、乳糖等指標進行相關分析、配對t檢驗和單因素方差分析。

2 結果與分析

2.1 乳房炎患牛正常乳區(qū)與異常乳區(qū)乳成分分析

由表1可知，1201號患牛在一周治療周期內各乳成分存在極顯著差異（P＜0.01）和顯著相關性（R2＞0），異常乳區(qū)乳成分極顯著高于正常乳區(qū)乳成分；1313號患牛在一周治療周期內除乳脂外的各乳成分存在極顯著差異（P＜0.01）和顯著相關性（R2＞0），異常乳區(qū)除乳脂外的各乳成分極顯著高于正常乳區(qū)各乳成分；異常乳區(qū)乳脂高于正常乳區(qū)但差異不顯著且不存在相關性。由表2可知，1213號患牛在一周治療周期內各乳成分存在極顯著差異（P＜0.01）和顯著相關性（R2＞0），異常乳區(qū)各乳成分極顯著高于正常乳區(qū)。122號患牛在一周治療周期內乳蛋白、非脂乳固體，存在極顯著差異（P＜0.01）和顯著相關性（R2＞0），異常乳區(qū)極顯著高于正常乳區(qū)，乳糖有顯著差異；異常乳區(qū)乳脂和干物質高于正常乳區(qū)，但差異不顯著。

表1 1201號、1313號患牛正常乳區(qū)與異常乳區(qū)的乳成分分析 單位：%

表2 1213號、122號患牛正常乳區(qū)與異常乳區(qū)的乳成分分析 單位：%

表3 4頭乳房炎患牛正常、異常乳區(qū)平均乳成分的比較分析單位：%

由表3可知，4頭患牛在一周治療周期內正常乳區(qū)與異常乳區(qū)的乳成分存在顯著相關性（R2＞0），異常乳區(qū)各乳成分極顯著（P＜0.01）高于正常乳區(qū)。

2.2 乳房炎患牛的正常、異常乳區(qū)及健康奶牛的乳成分含量分析

表4 正常、異常乳區(qū)及健康奶牛的乳蛋白顯著性分析 單位：%

由表4可知，正常乳區(qū)第7天乳蛋白極顯著高于第1天和第2天；異常乳區(qū)第7天乳蛋白極顯著（P＜0.01）高于第1天；健康牛第2天乳蛋白顯著（P＜0.05）高于第1天。

表5 正常、異常乳區(qū)及健康奶牛的乳脂顯著性分 單位：%

由表5可知，正常乳區(qū)第7天乳脂顯著（P＜0.05）高于第1天、第6天；異常乳區(qū)第5天乳脂極顯著（P＜0.01）高于第6天；健康牛第7天乳脂顯著（P＜0.05）高于第6天。

表6 正常、異常乳區(qū)及健康奶牛的非脂乳固體顯著性分析單位：%

由表6可知，正常乳區(qū)第7天非脂乳固體顯著（P＜0.05）高于第1天和第2天；異常乳區(qū)第7天非脂乳固體極顯著（P＜0.01）高于第1天。

表7 正常、異常乳區(qū)及健康奶牛的干物質顯著性分析 單位：%

由表7可知，正常乳區(qū)第5天干物質極顯著（P＜0.01）高于第1天；異常乳區(qū)第5天干物質極顯著（P＜0.01）高于第6天。

表8 正常、異常乳區(qū)及健康奶牛的乳糖顯著性分析（%）

由表8可知，正常乳區(qū)第1天、第2天乳糖與第7天存在顯著差異且第7天極顯著（P＜0.05）高于第1天和第2天；異常第1天和第7天乳糖存在極顯著差異且第7天極顯著（P＜0.01）高于第1天。

表9 正常、異常乳區(qū)及健康奶牛乳成分組間顯著性分析 單位：%

由表9可知，4頭乳房炎患牛：異常乳區(qū)組的乳蛋白、非脂乳固體、乳糖分別顯著（P＜0.05）或極顯著（P＜0.01）高于正常乳區(qū)組和健康牛組，同時正常乳區(qū)組的乳蛋白、非脂乳固體、乳糖分別顯著（P＜0.05）或極顯著（P＜0.01）高于健康牛組，異常乳區(qū)組和正常乳區(qū)組的乳脂極顯著（P＜0.01）低于健康牛組，異常乳區(qū)組的干物質極顯著（P＜0.01）高于正常乳區(qū)組，正常和異常乳區(qū)組的乳糖極顯著高于健康牛組。

2.3 乳房炎患牛的正常、異常乳區(qū)及健康奶牛各成分含量均值變化

圖1 乳房炎患牛的正常、異常乳區(qū)及健康奶牛乳蛋白均值變化

由圖1可知，乳房炎患牛乳蛋白總體呈上升、下降、再上升的螺旋上升趨勢，且均高于健康奶牛乳蛋白含量。

圖2 乳房炎患牛的正常、異常乳區(qū)及健康奶牛乳脂均值變化

由圖2可知，乳房炎患牛乳脂在一周治療期內存在明顯的變化趨勢，呈現(xiàn)上升、急劇下降、再上升的過程，且健康牛乳脂明顯高于患牛的正常乳區(qū)和異常乳區(qū)。

圖3 乳房炎患牛的正常、異常乳區(qū)及健康奶牛非脂乳固體均值變化

由圖3可知，乳房炎患牛正常和異常乳區(qū)非脂乳固體整體呈現(xiàn)明顯上升趨勢，異常乳區(qū)非脂乳固體明顯高于正常乳區(qū)，且顯著高于健康牛。

圖4 乳房炎患牛的正常、異常乳區(qū)及健康奶牛乳干物質均值變化

由圖4可知，乳房炎患牛正常和異常乳區(qū)的乳干物質呈現(xiàn)一致的上升下降再恢復的趨勢，且異常乳區(qū)干物質明顯高于正常乳區(qū)，與健康牛保持在相對平衡的位置。

圖5 乳房炎患牛的正常、異常乳區(qū)及健康奶牛乳糖均值變化

由圖5可知，乳房炎患牛正常、異常乳區(qū)的乳糖呈現(xiàn)緩慢上升的趨勢，且異常乳區(qū)乳糖始終高于正常乳區(qū)，保持同樣的變化趨勢，且均高于健康牛，健康牛的乳糖一直穩(wěn)定持平。

3 討論

3.1 奶牛乳房炎對牛奶品質有顯著的影響

經過數(shù)據(jù)分析，患?；疾∪閰^(qū)的乳蛋白、非脂乳固體、乳糖等成分含量極顯著高于正常乳區(qū)；健康奶牛乳脂極顯著高于乳房炎患牛正常乳區(qū)和異常乳區(qū)（P＜0.01）；乳房炎患牛正常、異常乳區(qū)的牛奶成分含量均值圖與健康奶牛存在明顯變化趨勢，健康牛的乳成分一周保持穩(wěn)定，而乳房炎患牛正常、異常乳區(qū)在一周內都存在曲折上升和不斷上升的過程。乳房炎患牛正常乳區(qū)各乳成分含量顯著低于異常乳區(qū)。乳房炎組中乳蛋白、非脂乳固體、乳糖含量高于健康牛組，乳脂低于健康牛組，干物質則與健康牛組保持相對平衡。乳房炎患牛正常乳區(qū)乳成分含量極顯著低于異常乳區(qū)，這可能是由于在疾?。ㄖ改膛Ｈ榉垦祝┌l(fā)生時，機體自身的免疫能力以及藥物作用，使得機體發(fā)生營養(yǎng)應激、反彈、反抗式應激等一系列復雜的變化。

患牛正常乳區(qū)與異常乳區(qū)的乳成分含量總體均值變化圖也呈現(xiàn)明顯變化，且正常乳區(qū)明顯低于異常乳區(qū)，說明奶牛乳房炎對牛奶品質有明顯的影響；其中乳脂在第5～6天起伏很大，折線圖變化明顯，說明奶牛乳房炎對牛奶乳脂影響顯著。

3.2 品種、奶牛泌乳階段與水平、環(huán)境、疾病、飼料組成與營養(yǎng)等因素均對牛奶品質有影響[6]

抗生素一直是治療乳房炎的首選藥物[7]，本試驗中用慶大霉素治療細菌性奶牛乳房炎。由數(shù)據(jù)分析可知乳房炎患牛在治療期間的乳蛋白、非脂乳固體、乳糖的含量均有不同程度增加，且異常乳區(qū)組顯著（P＜0.05）或極顯著（P＜0.01）高于正常乳區(qū)組，與張慧林等[8]研究基本一致。說明乳房炎患牛由于外周血液中大量的白細胞進入乳中，致使產奶量明顯下降，由于濃縮效應[9～11]，從而使乳中乳蛋白、乳脂、乳糖等成分及乳比重增加[12]；也可能是抗生素治療發(fā)揮了作用，使得奶牛機體逐漸恢復，牛奶品質逐步趨于正常，致使各乳成分呈現(xiàn)出顯著的上升趨勢[13]。而抗生素有提高奶牛機體免疫力、抑菌以及抑制炎癥反應的功效，并且能夠降低奶牛的體細胞數(shù)，兩者形成力量抗衡，這可能是乳房炎患牛一周呈現(xiàn)曲折上升及干物質則圍繞健康牛上下波動的主要原因。

乳房炎患牛乳蛋白含量總體呈上升、下降、再上升的螺旋上升趨勢，且均高于健康奶牛。與Khoshvaghpi A研究得出的血清和牛奶中結合珠蛋白濃度均高于健康奶牛[14]的結果一致。這可能是因為大量病原菌在乳房內滋生奪取營養(yǎng)，分解乳蛋白、乳脂、乳糖等時，還會作用于相關酶，導致奶中乳蛋白率下降[15]、病原菌的菌體蛋白增多，乳房炎可使乳汁中總蛋白升高，反而降低乳汁中氨基酸的含量，特別是人體必需氨基酸如賴氨酸、蛋氨酸等[16]。Ma[17]和Politis[18]的研究表明，隨著體細胞數(shù)的增高，乳蛋白和酪蛋白的含量相應增加，這些說明乳房炎乳蛋白含量升高并不表示乳的品質好。

乳脂肪是衡量牛奶品質最為重要的因素，乳房炎異常乳區(qū)組牛奶中的乳脂含量顯著低于正常乳區(qū)組、健康牛組，正常乳區(qū)組顯著低于健康牛組，這與國外研究中指出的乳房炎患牛的牛奶中脂肪水解酶的活性較高相一致[19]。從體細胞生出的脂酶會侵襲乳脂肪的三甘油酯，釋放出游離脂防酸。這應該是乳房炎牛奶中含有大量游離脂肪酸的原因[20,21]。

本研究中牛奶成分的變化是炎癥反應的體現(xiàn)，即乳房炎發(fā)病與治療過程中血清與乳腺組織產生防御機制導致白細胞在穿透完整泌乳細胞和遷移的過程中釋放酶類物質，發(fā)生一系列生理生化反應。