低酸度酒精陽性乳發(fā)病機(jī)理研究進(jìn)展

李 靜，周 巖，商常發(fā)

（安徽科技學(xué)院動(dòng)物科學(xué)學(xué)院，安徽 鳳陽 233100）

1 奶牛低酸度酒精陽性乳的危害嚴(yán)重存在

酒精陽性乳（Alcohol positive milk，APM）是指新擠出的牛乳在20℃下與等量的70%（68%～72%）中性酒精均勻混合，產(chǎn)生細(xì)微顆粒和絮狀凝塊的乳[1]。根據(jù)酸度的差異可分為高酸度酒精陽性乳和低酸度酒精陽性乳。低酸度酒精陽性乳是指乳酸度在11°～18°T之間，與正常乳汁相比，口感澀、風(fēng)味差、熱穩(wěn)定性差，當(dāng)溫度超過120℃以上時(shí)易發(fā)生凝固而阻塞管道，無法進(jìn)行深加工[2]。因此，許多乳品加工企業(yè)對(duì)APM拒收，造成經(jīng)濟(jì)損失和資源浪費(fèi)。隨著我國奶牛養(yǎng)殖業(yè)的迅速發(fā)展，酒精陽性乳在我國各省市普遍發(fā)生，吉林、黑龍江、四川、內(nèi)蒙、新疆、河北、廣州、寧夏、江蘇等地均有酒精陽性乳的報(bào)道，發(fā)病率平均為30%，有的地區(qū)高達(dá)50%[3]。APM多發(fā)生于高溫高濕的炎熱季節(jié)，已成為危害奶牛業(yè)的一種嚴(yán)重營養(yǎng)代謝疾病，成為困擾牛奶生產(chǎn)者和加工者的關(guān)鍵性難題。由于目前對(duì)APM的發(fā)生機(jī)理仍不清楚，故急需探索發(fā)病機(jī)理及有效的防治措施，以降低經(jīng)濟(jì)損失。

2 奶牛低酸度酒精陽性乳的化學(xué)實(shí)質(zhì)

酒精試驗(yàn)的化學(xué)本質(zhì)是70%酒精對(duì)牛乳的脫水作用，使乳汁中蛋白質(zhì)微膠粒的水化膜遭到破壞，并破壞酪蛋白的空間構(gòu)象，從而使乳汁膠體體系變得不穩(wěn)定，微膠粒發(fā)生凝集。在酒精試驗(yàn)中，牛乳產(chǎn)生凝固的原因主要有兩方面：一是酪蛋白膠體微粒的變性，牛乳的膠體穩(wěn)定性主要取決于與鈣結(jié)合的酪蛋白，維持酪蛋白穩(wěn)定的因素主要是疏水交互作用力和靜電交互作用力，酪蛋白主要與鈣、磷結(jié)合成酪蛋白鈣-酪蛋白磷酸鹽復(fù)合物。乳汁中酪蛋白膠粒破壞便產(chǎn)生沉淀。王允田研究發(fā)現(xiàn)酒精陽性乳患牛脫脂乳中總酪蛋白含量顯著降低，酪蛋白微球的穩(wěn)定性嚴(yán)重破壞[4]。二是離子平衡紊亂，由于牛乳中的二價(jià)陽離子（Ca2+、Mg2+）與多價(jià)陰離子（磷酸和檸檬酸）的比例不當(dāng)導(dǎo)致酪蛋白微膠粒的穩(wěn)定性降低。酒精陽性乳中Ca2+、Mg2+含量升高，中和了酪蛋白微膠粒的表面電荷，造成其空間構(gòu)象不穩(wěn)定，在酒精脫水作用下失去水化膜，形成膠體凝集。陳有亮等研究發(fā)現(xiàn)酒精陽性乳中Ca2+、Mg2+含量分別高于正常乳7.3%、11.3%，而磷酸和檸檬酸的含量分別低于正常乳8.6%、11.5%，添加磷酸根或檸檬酸根，可使低酸度酒精陽性乳轉(zhuǎn)變?yōu)殛幮?；再添加不同濃度的氯化鈣或硫酸鎂則又轉(zhuǎn)變?yōu)殛栃訹5]。

3 奶牛低酸度酒精陽性乳的機(jī)理

對(duì)APM的發(fā)生機(jī)理和防治措施及酒精陽性乳的化學(xué)實(shí)質(zhì)開展了各方面的研究，主要集中在酒精陽性乳的化學(xué)特性、藥物防治和病因探討方面，但對(duì)引起奶牛產(chǎn)生酒精陽性乳的原因及其產(chǎn)生的機(jī)理仍不清楚，不能從根本上治療APM。對(duì)APM的發(fā)生機(jī)理總體上分為缺鈉學(xué)說、酸中毒學(xué)說、應(yīng)激學(xué)說、甲狀腺機(jī)能低下學(xué)說、乳腺細(xì)胞代謝異常學(xué)說及疾病并發(fā)癥學(xué)說等。但每種學(xué)說都不能充分闡明低酸度酒精陽性乳的發(fā)病機(jī)理。針對(duì)每種可能的機(jī)理都有相應(yīng)的預(yù)防的治療方面的探討，治療效果并不理想，還有待進(jìn)一步研究解決。

3.1 缺鈉學(xué)說

Na+對(duì)維持牛乳膠體的穩(wěn)定性也有重要的作用，可使酪蛋白微膠粒表面電荷增加，水化層增厚，穩(wěn)定性增強(qiáng)。酒精陽性乳患牛Na+含量降低，加速了乳膠粒的沉淀。日本學(xué)者福島主信報(bào)道，酒精陽性乳癥患牛血鈉、乳鈉含量比正常奶牛低[6]；史學(xué)增等研究發(fā)現(xiàn)酒精陽性乳的奶牛血液和乳汁中鈉的濃度低于健康牛[7]，當(dāng)給酒精陽性乳牛補(bǔ)飼食鹽或靜脈補(bǔ)鈉后，由于乳汁中鈉濃度增加，酒精試驗(yàn)轉(zhuǎn)為陰性。楊宏軍等亦證實(shí)患牛血鈉含量低于正常奶牛[8]，王林也測得陽性組奶牛血清、全乳和乳清中的鈉顯著低于對(duì)照組[9]。但是在低酸度酒精陽性乳和正常乳汁中添加NaCl和Na2SO4，兩種乳樣均不發(fā)生改變，說明Na+對(duì)乳汁穩(wěn)定性影響并不占主導(dǎo)作用。葉平等推測酒精陽性乳患牛Na-K-ATP酶活性下降是造成血清、乳低鈉的直接原因，機(jī)體的鈉被貯存在細(xì)胞里面，細(xì)胞外液分布減少，所以機(jī)體并不真正缺鈉[10]。這就是患牛補(bǔ)鈉如NaHCO3、NaCl治療效果不確實(shí)的原因。針對(duì)缺鈉學(xué)說，臨床在防治方面多采用丙酸鈉、磷酸二氫鈉、檸檬酸鈉等含鈉物質(zhì)內(nèi)服或皮下注射進(jìn)行治療，有時(shí)補(bǔ)鈉產(chǎn)生一定的治療效果，可能是因?yàn)閷?duì)機(jī)體整體代謝功能起干擾或調(diào)整作用，但對(duì)酒精陽性乳牛不具有實(shí)質(zhì)上的治療，僅作為輔助藥物治療。此外，發(fā)現(xiàn)一年四季同樣進(jìn)行飼養(yǎng)管理，飼料相同，而冬季的血清鈉正常，夏季的血清鈉卻低，這很難解釋其發(fā)病的根本原因，缺鈉假說對(duì)缺鈉導(dǎo)致酒精陽性乳穩(wěn)定性差的具體機(jī)理不能進(jìn)一步解釋。

3.2 酸中毒學(xué)說

20世紀(jì)60年代有學(xué)者曾認(rèn)為瘤胃酸中毒是導(dǎo)致奶牛分泌酒精陽性乳的主要原因，認(rèn)為瘤胃發(fā)生酸中毒時(shí)，體液的酸度升高，導(dǎo)致乳汁中的酸堿度發(fā)生了改變，破壞乳汁的離子電荷平衡，發(fā)生酒精陽性乳。但王允孝等研究發(fā)現(xiàn)，酒精陽性乳的發(fā)生與奶牛血液的酸堿度無關(guān)，牛奶的滴定酸度、蛋白質(zhì)等的含量對(duì)牛奶的穩(wěn)定性沒有明顯的影響[11]。楊宏軍研究發(fā)現(xiàn)酒精陽性乳患牛與正常牛的血清、乳清酸度無顯著差異[12]。而且大多數(shù)酒精陽性乳牛通過靜脈注射碳酸氫鈉溶液不能徹底治愈。

3.3 應(yīng)激學(xué)說

酒精陽性乳的發(fā)生與環(huán)境應(yīng)激有密切關(guān)系。各種不良因素作用于奶牛機(jī)體都有可能成為低酸度酒精陽性乳發(fā)生的誘因。王潤章等研究認(rèn)為，酒精試驗(yàn)陽性率與氣溫、氣濕、溫濕度指數(shù)、風(fēng)冷指數(shù)等存在著顯著的正相關(guān)性[13]。吳鐘玲等研究亦表明，酒精陽性率與溫度之間存在明顯相關(guān)[14]。閻鳳周等研究發(fā)現(xiàn)，酒精陽性乳牛血清中皮質(zhì)醇上升，胰島素下降，T3與T4上升，醛固酮下降，這些血液學(xué)指標(biāo)與應(yīng)激反應(yīng)時(shí)代謝變化相一致[15]。李蘭萍等研究發(fā)現(xiàn)酒精陽性乳陽性牛血液中嗜酸性粒細(xì)胞顯著增多且白細(xì)胞總數(shù)升高[16]，所以，酒精陽性乳歸結(jié)為一種慢性應(yīng)激反應(yīng)疾病。熱休克蛋白（HSP）可以作為測定動(dòng)物的應(yīng)激狀態(tài)的分子水平指標(biāo)。馬健研究發(fā)現(xiàn)，低酸度酒精陽性乳牛乳腺組織中熱休克蛋白HSP70 mRNA較正常牛水平顯著提高，在熱應(yīng)激的條件下，低酸度酒精陽性乳患牛的乳腺組織中HSP70基因被大量轉(zhuǎn)錄，使乳腺組織中的HSP70 mRNA大量增加[17]。HSP70在低酸度酒精陽性乳患牛乳腺組織中陽性染色更為明顯，陽性信號(hào)主要分布于患牛乳腺腺泡的上皮細(xì)胞中，表明應(yīng)激對(duì)乳腺腺泡的上皮細(xì)胞產(chǎn)生了影響，從而導(dǎo)致了陽性乳的發(fā)生。酒精陽性乳夏季高發(fā)可能與熱應(yīng)激有關(guān)，但是慢性冷應(yīng)激也會(huì)導(dǎo)致酒精陽性乳的發(fā)生，冷應(yīng)激情況下乳腺發(fā)生過氧化反應(yīng)，致使乳腺分泌細(xì)胞發(fā)生氧化損傷，引起膜的通透性和流動(dòng)性發(fā)生改變，導(dǎo)致營養(yǎng)物質(zhì)吸收效率降低和分泌功能異常。而當(dāng)奶牛處于氧化應(yīng)激狀態(tài)時(shí)，自由基對(duì)機(jī)體組織細(xì)胞產(chǎn)生病理損害作用，破壞核酸、蛋白質(zhì)、碳水化合物的正常代謝，并損傷正常細(xì)胞基質(zhì)及細(xì)胞膜，造成細(xì)胞衰老甚至死亡，從而影響機(jī)體組織正常機(jī)能。酒精陽性乳很可能是乳腺組織發(fā)生氧化損傷而分泌的異常乳。

因此，酒精陽性乳的發(fā)生是一種復(fù)雜的細(xì)胞內(nèi)調(diào)節(jié)水平上發(fā)生變化的乳房細(xì)胞代謝異常，而引起乳的成分改變，使乳膠體穩(wěn)定性降低的原因不能簡單地歸結(jié)為飼料、疾病、氣候突變等。誘因或應(yīng)激原不一定能引起酒精陽性乳癥，必須經(jīng)過細(xì)胞、組織、生理和生化等反應(yīng)才能引起應(yīng)激反應(yīng)的發(fā)生，才能產(chǎn)生酒精陽性乳。

3.4 甲狀腺機(jī)能低下假說

李龍?jiān)囼?yàn)測得夏季陽性牛血清中碘含量及乳清中碘的含量均降低，甲狀腺分泌機(jī)能降低，存在一定程度的碘代謝障礙[18]。但甲狀腺機(jī)能低下產(chǎn)生的機(jī)理及其在酒精陽性乳發(fā)生中的作用有待于進(jìn)一步研究闡釋。劉進(jìn)忠等報(bào)道，APM癥患牛一次內(nèi)服碘化鉀7 g，連服3 d，可治愈并且不復(fù)發(fā)[19]。葉平報(bào)道酒精陽性乳的乳脂率高于正常乳0.3%～0.5%，給患牛自制補(bǔ)碘丸，治愈率高達(dá)80%，提示酒精陽性乳的發(fā)生與甲狀腺功能降低有關(guān)，并推測由此造成線粒體呼吸作用減弱，產(chǎn)生的ATP減少，而通過適當(dāng)途徑給患牛補(bǔ)碘，可以在一定程度上治療本病[20]。但甲狀腺機(jī)能低下產(chǎn)生的機(jī)理及其在酒精陽性乳發(fā)生中的作用有待于進(jìn)一步研究闡釋。

3.5 乳腺細(xì)胞代謝異常學(xué)說

調(diào)節(jié)乳腺代謝的第二信使環(huán)腺苷酸（cAMP）與環(huán)鳥苷酸（cGMP）的濃度的變化直接反映乳房細(xì)胞代謝的改變。劉莉等研究發(fā)現(xiàn)酒精陽性牛乳中c AMP上升、cGMP下降、cAMP/cGMP上升，認(rèn)為酒精陽性乳的發(fā)生是細(xì)胞調(diào)節(jié)水平異常所致[21]。王艷明發(fā)現(xiàn)陽性?；寂Ｈ橄俳M織自由基蓄積，脂質(zhì)過氧化物增多，乳腺上皮細(xì)胞膜通透性升高，膜蛋白發(fā)生交聯(lián)生成高聚物，導(dǎo)致乳腺細(xì)胞調(diào)節(jié)水平異常[22]。對(duì)患牛乳腺組織學(xué)病理切片和超微切片也發(fā)現(xiàn)乳腺細(xì)胞發(fā)生腫脹、水泡變性，線粒體腫脹、山脊減少，內(nèi)質(zhì)網(wǎng)囊泡化，膜缺損、膜上微絨毛減少。酒精陽性乳的發(fā)生與乳腺細(xì)胞的代謝密切相關(guān)，但其發(fā)生的根本性因素及引起的代謝紊亂機(jī)理缺乏合理的解釋，乳腺細(xì)胞代謝異常產(chǎn)生的機(jī)理仍有待于進(jìn)一步研究闡釋。

3.6 疾病并發(fā)癥學(xué)說

一些研究者認(rèn)為，隱性乳房炎、肝臟機(jī)能障礙、酮病、骨軟癥、鈣磷代謝紊亂、繁殖疾病、胃腸疾病等易造成奶牛內(nèi)分泌失調(diào)，使乳腺細(xì)胞通透性受阻和乳汁合成機(jī)能紊亂而引發(fā)酒精陽性乳癥。王玉田等對(duì)120頭發(fā)生酒精陽性乳癥奶牛進(jìn)行調(diào)查，發(fā)現(xiàn)76%的奶牛乳汁中白細(xì)胞超過50萬個(gè)·mL-1以上，提示酒精檢測陽性奶?；加蟹翘禺愋曰蚵匀榉垦譡23]，也有學(xué)者對(duì)奶樣中細(xì)菌數(shù)和體細(xì)胞數(shù)做過測定，發(fā)現(xiàn)酒精陽性乳癥與隱性乳房炎乳之間沒有必然的聯(lián)系。但對(duì)于這些疾病引發(fā)乳腺組織分泌酒精陽性乳的確切致病機(jī)理還尚未得到理論上的支持。

4 研究現(xiàn)狀與展望

綜上所述，酒精陽性乳的發(fā)生是十分復(fù)雜的細(xì)胞內(nèi)調(diào)節(jié)水平上發(fā)生變化的問題，低酸度酒精陽性乳的發(fā)生伴隨無機(jī)離子比例異常以及內(nèi)分泌失調(diào)現(xiàn)象，而內(nèi)分泌的改變與飼料營養(yǎng)水平、環(huán)境應(yīng)激等因素密切相關(guān)，并且血液及乳汁中各種組分水平的改變，可受到飼料營養(yǎng)水平和自身機(jī)體內(nèi)激素的調(diào)節(jié)，在某種程度上可以把低酸度酒精陽性乳的發(fā)生歸結(jié)為患牛全身反應(yīng)的局部表現(xiàn)，是對(duì)外界各種不良因素所產(chǎn)生的一系列應(yīng)激反應(yīng)。國內(nèi)外科研工作者對(duì)奶牛分泌低酸度酒精陽性乳的研究大多集中在其短期發(fā)生情況、化學(xué)特性、簡易解決辦法等方面，主要的研究角度有乳成分及膠體穩(wěn)定性、微量元素及礦物質(zhì)代謝角度、乳腺異常及損傷、激素紊亂等方面，而對(duì)其發(fā)生機(jī)理則研究的較少。研究主要集中在宏觀理化分析角度，而對(duì)微觀角度、分子水平的變化研究較少。因APM對(duì)機(jī)體多方面影響，要綜合性多方面多角度進(jìn)行研究。對(duì)于防治，應(yīng)從膠體穩(wěn)定性和提高機(jī)體抗應(yīng)激能力著手，開發(fā)方便價(jià)廉的飼料添加劑。

[1]張彥明,佘銳萍.動(dòng)物性食品衛(wèi)生學(xué)[M].3版.北京:中國農(nóng)業(yè)出版社,2002:369-375.

[2]陳有亮,何友朗,周玉宇.酒精陽性乳的利用研究[J].中國奶牛,1994(6):36-37.

[3]馬樹東,馮麗榮,易成林.酒精陽性乳的產(chǎn)生原因及綜合預(yù)防治療措施[J].黑龍江畜牧科技,2000(1):23-24.

[4]王允田.低酸度酒精陽性乳與乳蛋白、血清蛋白及乳脂變化關(guān)系的研究[D].泰安:山東農(nóng)業(yè)大學(xué),2009:6-11.

[5]陳有亮,楊學(xué)偉,何友朗.低酸度酒精陽性乳的可利用性研究[J].浙江大學(xué)學(xué)報(bào):農(nóng)業(yè)與生命科學(xué)版,1995,21(1):89-92.

[6]福島主信.酒精陽性乳的Na、K濃度比及其受藥物的影響[J].日本獸醫(yī)師雜志,1983,36:440-445.

[7]史學(xué)增,周貴,宮相義,等.低酸度酒精陽性乳的病因與防治[J].內(nèi)蒙古畜牧科學(xué),1996(1):40-41.

[8]楊宏軍,李慶官,王春敖.酒精陽性乳病牛血液變化的研究[J].山東畜牧獸醫(yī),2004(2):1-2.

[9]王林.低酸度酒精陽性乳乳牛體內(nèi)微量元素與抗氧化指標(biāo)的變化[D].泰安:山東農(nóng)業(yè)大學(xué),2006:50-62.

[10]葉平,劉開永.奶牛酒精陽性乳的臨床調(diào)查分析[J].中國奶牛,2004(3):44-45.

[11]王允孝,余濤,于慶菊,等.酒精陽性乳與pH關(guān)系的研究[J].吉林畜牧獸醫(yī),1997(12):42.

[12]楊宏軍.奶牛酒精陽性乳的病因調(diào)查和綜合治療的研究[D].泰安:山東農(nóng)業(yè)大學(xué),2004:9-12.

[13]王潤章,宮相義,史學(xué)增,等.酒精陽性乳產(chǎn)生的有關(guān)因素的探討[J].吉林畜牧獸醫(yī),1994(3):17-18.

[14]吳鐘玲,陳鐵如,李琳一.酒精陽性乳的產(chǎn)生與氣象條件的關(guān)系[J].吉林氣象,1995(3):19-21.

[15]閆鳳周,朱永寧,劉莉,等.酒精陽性乳癥的發(fā)生與應(yīng)激關(guān)系的探討[J].中國獸醫(yī)科技,1994,24(8):18-19.

[16]李蘭萍,閻鳳周,高柄林,等.酒精陽性乳癥牛血液細(xì)胞變化的研究[J].吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),1993,15(1):76-77.

[17]馬健.奶牛低酸度酒精陽性分子機(jī)理及其與熱休克蛋白HSP70關(guān)系的研究[D].泰安:山東農(nóng)業(yè)大學(xué),2009:6-11.

[18]李龍.低酸度酒精陽性乳癥患牛機(jī)體鈣代謝及應(yīng)激相關(guān)激素的變化[D].泰安:山東農(nóng)業(yè)大學(xué),2006:47-56.

[19]劉進(jìn)忠,鄒良云,董興華.奶牛酸乳病的治療[J].寧夏農(nóng)林科技,1999(2):41.

[20]葉平,劉開永,熊浩山,等.碘與酒精陽性乳相關(guān)性的探討[J].動(dòng)物醫(yī)學(xué)進(jìn)展,2004,25(1):119-121.

[21]劉莉,朱永寧,薛永三.酒精陽性乳中環(huán)腺苷酸與環(huán)鳥苷酸含量的測定[J].中國獸醫(yī)科技,2004,36(6):50-52.

[22]王艷明.奶牛低酸度酒精陽性乳與乳腺上皮細(xì)胞結(jié)構(gòu)關(guān)系的研究[D].泰安:山東農(nóng)業(yè)大學(xué),2007:6-11.

[23]王玉田,徐亞芬.低酸度酒精陽性乳的防制[J].中國畜牧獸醫(yī),2004,31(11):31-32.