奶牛乳房炎的防治研究進展

岳婷婷，謝書宇，高金芳，劉深賀，陳冬梅

（華中農業(yè)大學國家獸藥殘留基準實驗室，武漢 430070）

奶牛乳房炎的防治研究進展

岳婷婷，謝書宇，高金芳，劉深賀，陳冬梅

（華中農業(yè)大學國家獸藥殘留基準實驗室，武漢 430070）

乳房炎是國內外奶牛疾病中發(fā)病率最高的疾病之一，金黃色葡萄球菌、鏈球菌、大腸桿菌是導致奶牛乳房炎的主要致病菌。隨著飼養(yǎng)規(guī)模的擴大和飼養(yǎng)密度的增加，奶牛與誘發(fā)乳房炎的微生物接觸機會增加，乳房炎的感染率呈逐漸上升趨勢，造成的經濟損失非常巨大。由于病原菌的免疫抑制特征和日益嚴重的耐藥性，導致奶牛乳房炎治愈率低和復發(fā)率高。本文從病原、發(fā)病機理、預防措施以及治療方法等方面介紹了奶牛乳房炎的研究進展，重點強調了奶牛乳房炎的防治難題。

奶牛；乳房炎；研究進展

乳房炎是危害奶牛養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展的重要疾病之一，不僅降低奶牛產奶量和牛奶品質，還易延長產后發(fā)情周期，甚至使病牛失去繁殖性能，造成嚴重的經濟損失。據報道，全球約有2.2億頭奶牛，約1/3患有乳房炎，臨床型乳房炎和隱性乳房炎發(fā)病率都較高[1,2]。

表1 奶牛乳房炎對世界各國造成的年均經濟損失

每年奶牛乳房炎對全球造成的經濟損失高達350億美元，對我國奶牛養(yǎng)殖業(yè)造成的經濟損失為30億美元（表1）[1]。國際上對奶牛乳腺的病原學、感染機制、防治等進行了大量和深入的研究，取得了一定的研究進展。楊峰等[2]利用Citespace可視化軟件分析發(fā)現，大量研究集中在金黃色葡萄球菌引起奶牛乳房炎的致病機理上。本文就奶牛乳房炎的常見病原、致病機理、防治措施以及治療所面臨問題進行了介紹，以期為奶牛乳房炎的治療提供一定參考。

圖1 不同地區(qū)葡萄球菌檢出率

1 奶牛乳房炎的常見病原

奶牛乳房炎的致病因素有很多，主要分為外部因素和內部因素[3,4]。最常見的是由致病病原菌的感染所致。流行病學研究發(fā)現[5～13]，奶牛乳房炎以葡萄球菌和鏈球菌引起的感染為主。其中，金黃色葡萄球菌在各地區(qū)的奶牛場中普遍存在（圖1）[14]，且具有較強的免疫抑制特征、兼性胞內感染和嚴重耐藥性，引起的奶牛乳房炎難以治愈，復發(fā)率高，造成的經濟損失最嚴重。

2 奶牛乳房炎發(fā)病機理

奶牛乳房炎的發(fā)病機理主要包括三個步驟。首先，由于操作不當導致病原菌突破乳頭管的防線侵入乳腺導致感染；然后，經過一系列反應，最終引起乳腺組織的防御性炎癥反應；此后，活化的巨噬細胞釋放出多種細胞趨化因子，吸引中性粒細胞和淋巴細胞進入感染部位，加劇炎性反應。同時，血液滲出物很快在乳腺管內凝固，造成泌乳障礙。病原菌感染乳腺比較嚴重的，會通過產生內毒素而破壞乳腺腺泡，引起腺泡細胞水腫、損壞甚至死亡而失去泌乳功能。

3 奶牛乳房炎預防措施

隨著經濟的發(fā)展，人們對于物質生活的追求也越來越高，牛奶和肉類已經成為人們保持營養(yǎng)的必需品。然而，由于奶牛乳房炎的影響，導致奶牛行業(yè)在擁有巨大收益的同時也面臨巨大的困難。因此，預防奶牛乳房炎的發(fā)生是一個很重要的課題。根據產生乳房炎的原因及條件，乳房炎的預防主要包括以下幾點：

（1）加強飼養(yǎng)管理，減少乳腺感染。保持良好的飼養(yǎng)環(huán)境與牛體清潔是預防措施的關鍵。用1∶500的84消毒液清洗乳房，可有效切斷病原微生物在牛乳腺之間的傳播。

（2）乳頭藥浴是控制奶牛乳房炎的重要措施之一，可在一定程度上減少環(huán)境污染引起的感染。乳頭藥浴分為藥浴和噴藥兩種。馮萬宇等[15]以純水、聚乙烯醇（PVA）、甘油等為材料，充分融合后制成奶牛乳頭藥浴涂膜劑，結果顯示有較好的抑菌效果。

圖2 奶牛乳房炎疫苗研究的國際年發(fā)文量

（3）疫苗免疫可降低乳腺感染程度，控制隱性乳房炎的發(fā)生。近年來，國內外學者對奶牛乳房炎疫苗進行了大量研究，研制出了滅活苗、活苗、亞單位疫苗、載體疫苗和核酸疫苗等多種疫苗（圖2）[16]。通過小鼠乳腺炎模型研究發(fā)現，乳腺細胞因子IL-17A在防御大腸桿菌感染上起到了很重要的作用。Scali等[17]研究了疫苗的主要靶標及表面蛋白、莢膜多糖、生物膜和毒素，發(fā)現金黃色葡萄球菌疫苗研發(fā)的瓶頸在于對其毒力因子和宿主免疫反應之間相互作用規(guī)律的不了解。

4 奶牛乳房炎的治療

近幾年來，奶牛乳房炎的發(fā)生率逐年上升，僅用疫苗等預防措施來避免乳房炎發(fā)生已經遠遠不夠，如何采用科學合理的治療方法有效地控制乳房炎和降低危害已成為當前的研究熱點和難點[18]。常見的治療方法主要有抗菌藥物療法、中藥療法、激光療法、生物制劑療法。

4．1 抗菌藥物療法

抗菌藥物療法是防治奶牛乳房炎的一種有效手段，在控制奶產品質量的綜合防治中具有重要的作用。常用于治療奶牛乳房炎的抗菌藥物有青霉素、鏈霉素、紅霉素、四環(huán)素、氯霉素、卡那霉素和磺胺類藥物等，常見的劑型包括注射劑、發(fā)泡劑和乳房灌注劑等。

乳房灌注劑是治療乳房炎的一種簡便、有效的制劑形式，對各種類型的急性乳房炎均具有較好的療效，同時可避免注射劑通過全身給藥引起的毒副作用和組織藥物殘留[19]。常用的劑型有水劑、油性乳劑等。Buragohin等[20]應用硫酸慶大霉素、氨比西林鈉或鄰氯青霉素鈉乳池注射，治愈率為100%。Erskine等[21]通過乳池灌注頭孢噻呋的方法治療奶牛乳房炎，治療效果也比較明顯。表2列出了美國已批準使用的抗生素類乳房灌注劑。

綜合研究結果發(fā)現，抗菌藥物用于乳房灌注治療奶牛乳房炎是最有效的一種方式。然而由于長期大劑量應用抗菌藥物進行治療，耐藥菌株逐漸增多，療效降低，且違規(guī)殘留量正在逐年增加。2012年美國食品和藥物管理局（FDA）發(fā)出了在養(yǎng)牛業(yè)中禁止額外添加頭孢類藥物的禁令(USFDA，2012)。目前美國臨床和實驗室標準協會（CLSI）還沒有批準用于乳房炎的抗菌藥物治療臨床折點。Andrea 等[22]用瓊脂稀釋法測定了頭孢哌酮對奶牛乳房炎病原菌的敏感性，結果表明頭孢哌酮可用于治療乳房炎，他們指出這種方法可能得到最好的近似臨床斷點，為抗菌藥治療奶牛乳房炎的耐藥性又提供了一個參考依據。

表2 美國已批準使用的乳房灌注劑

4．2 中藥療法

相對于抗菌藥物，中草藥作為天然藥物，不僅不存在藥物殘留帶來的公共衛(wèi)生問題，而且許多中草藥還是很好的免疫調節(jié)劑。研究表明，中藥組方治療奶牛乳房炎可通過調節(jié)乳房血液循環(huán)、抑菌消炎、提高機體免疫力的方式起到有效的作用[23]。Wei Xu[24]、王紅蓮[25]、王金君等[26]分別研究了不同中藥組分對奶牛乳房炎的治療效果，結果表明中藥復方制劑治療奶牛隱性乳房炎能夠達到良好的效果。

中藥制劑雖然殘留污染小，但治療效果緩慢，對超急性型、急性型、亞急性型奶牛乳房炎并不適用。目前，在中藥治療奶牛乳房炎的臨床試驗中，許多是探究性的，實際的中藥治療效果沒有很好的穩(wěn)定性。而且中藥方劑種類也較少，大多為散劑及煎劑，中藥配方在目前沒有明確標準，雜亂繁多，大多數情況下是個人根據奶牛發(fā)病程度自行配藥，他人難以掌握，缺乏給藥的合理性。

4．3 激光療法

除了藥物療法，用二氧化碳激光機、氦氖激光機照射病牛交巢穴也是治療乳房炎的一種手段。早在2003年，Hoedemaker等[27]研究了低功率激光應用在治療慢性和輕微急性臨床乳房炎中的療效。研究表明，小功率氦-氖激光對動物機體有擴張血管、疏通經絡、促進血液循環(huán)、加速新陳代謝及增強機體免疫力等功能。宋莎等[28]發(fā)現，He-Ne激光能加快傷口上皮再生，促進創(chuàng)傷愈合，提高細胞免疫或體液免疫反應。賀顯晶等[29]研究了低水平激光輻照防治奶牛隱性乳房炎的效果，發(fā)現低水平激光照射后體細胞數下降，產奶量升高。激光療法是一種傳統(tǒng)療法，與抗生素等藥物聯合使用對于乳房炎治療將具有更大的價值，在將來會有很好的發(fā)展前景。

4．4 生物制劑療法

生物制劑療法對于乳房炎是一個新的領域。生物制劑是用微生物及其代謝產物、動物血液或組織等加工而成，具有針對性強、療效好、無毒、無殘留的優(yōu)點。到目前為止，研究的生物制劑包括微生態(tài)制劑、抗菌肽、溶菌酶、細菌素、免疫抗體、乳鐵蛋白和乳鐵素、重組牛白介素、重組牛干擾素等[30,31]。其中，細菌素是通過分子技術生產出來的天然細菌蛋白質，能殺死一些細菌，國外已用于治療葡萄球菌病和乳頭藥浴。王慶偉[32]以金黃色葡萄球菌甲氧西林敏感菌株CVCC1882和耐甲氧西林菌株ATCC43300為研究對象，發(fā)現枯草芽孢桿菌產生的細菌素Sublancin對金黃色葡萄球菌有良好的體外及體內抑菌活性，能有效地保護由于金黃葡萄球菌感染所導致的腸道和脾臟的損傷。

除此之外，研究發(fā)現益生菌可以改善并維持奶牛瘤胃微生態(tài)平衡、維持厭氧環(huán)境，提高產奶量，改善乳品質，也可以抑制病原微生物生長，預防奶牛疾病。該方法雖然應用廣泛，但由于反芻動物瘤胃中微生物菌群的復雜性，所以使得微生態(tài)制劑在反芻動物中的研究及應用進展緩慢，主要作為飼料添加劑應用[33]，而不能廣泛用于臨床治療乳房炎及產業(yè)化。

4．5 治療面臨的挑戰(zhàn)和未來發(fā)展趨勢

綜上所述，治療乳房炎的方法有抗菌藥物治療、中藥制劑、激光療法以及生物制劑等，但是由于奶牛乳腺的特殊生理結構、免疫機制和病原多樣性，使得奶牛乳房炎的治療仍然面臨巨大的挑戰(zhàn)。抗生素存在耐藥性和殘留問題，中藥制劑具有療效緩慢、配方復雜多變等問題，而激光療法、生物制劑療法防治乳房炎，成本大，工作量大，相較于抗生素，臨床療效和治愈效果都稍差一點，對于奶牛群體發(fā)病并不適用。然而，如果將它們與抗生素類藥物結合起來應用，可能會有很好的發(fā)展前景。因此，在今后一段時間內，抗菌藥物治療還是奶牛乳房炎的首選治療方法。

5 總結

總體來看，乳房炎仍然是危害奶牛養(yǎng)殖的重要疾病。在獸醫(yī)臨床實踐中，用抗生素進行治療仍然會是今后很長一段時間的首選方法。雖然我們已掌握了一些能夠影響乳房灌注劑療效和消除負面因素的知識，但仍有許多未知的領域存在較大的爭議，需要深入探索以開發(fā)出滿足臨床治療需要的制劑。為這個行業(yè)努力開發(fā)新的和更好的治療用抗生素制劑將成為未來幾年一個活躍的研究領域。此外，抗生素的耐藥性問題也不容忽視，期待以后的研究能解決這一系列問題。

[1]張官祥．奶牛乳房炎引發(fā)的經濟損失[J]．農業(yè)技術與裝備,2009,07：32-33．

[2]劉龍海,李新圃,楊峰,等．奶牛乳房炎綜合防控關鍵技術研究進展[J]．中國草食動物科學,2015,05：56-61．

[3]楊峰,王玲,王旭榮,等．金黃色葡萄球菌性奶牛乳房炎研究的知識圖譜分析[J]．動物醫(yī)學進展,2016,02：38-44．

[4]王素剛．奶牛乳腺炎及防控研究進展[J]．農民致富之友,2016,02：247．

[5]賴金倫,劉玉輝,寇明明,等．牛奶金黃色葡萄球菌分離鑒定與耐藥性分析[J]．中國奶牛,2015,09：30-34．

[6]聶培．奶牛乳房炎病原菌分離鑒定及其多重PCR檢測方法的建立[D]．南寧：廣西大學,2013．

[7]蘇洋,蒲萬霞,鄧海平,等．牛源耐甲氧西林金黃色葡萄球菌的檢測[J]．中國畜牧獸醫(yī),2013,03：181-184．

[8]安慧慧．牛源金黃色葡萄球菌耐藥性分析及氟喹諾酮類耐藥基因檢測[D]．銀川：寧夏大學,2014．

[9]李桐,劉鑫,張裕琪,等．包頭地區(qū)臨床型奶牛乳腺炎病原菌的分離與鑒定[J]．動物醫(yī)學進展,2009,07：115-119．

[10]賀朋朋．不同來源金黃色葡萄球菌毒力基因分布及分子分型研究[D]．揚州：揚州大學,2014．

[11]于恩琪．江蘇部分地區(qū)奶牛乳房炎葡萄球菌調查及其部分耐藥基因的分析[D]．揚州：揚州大學,2014．

[12]蔡元,張成虎,田斌,等．甘肅省部分地區(qū)奶牛乳腺炎金黃色葡萄球菌的分離鑒定及耐藥性分析[J]．中國奶牛,2014,21：32-34．

[13]王登峰,李建軍,吳建勇,等．牛源耐甲氧西林金黃色葡萄球菌的形成和演化[J]．中國獸醫(yī)科學,2013,04：331-338．

[14]王曉,俞英．中國北方奶牛金葡菌乳房炎感染現狀及耐藥性和流行類型研究進展[J]．畜牧獸醫(yī)學報,2015,09：1477-1488．

[15]馮萬宇,徐馨,張艷,等．乳頭藥浴涂膜劑對奶牛乳房炎致病菌體外抑菌效果評價[J]．動物醫(yī)學進展,2016,02：133-136．

[16]楊峰,王玲,王旭榮,等．世界奶牛乳房炎疫苗研究的知識圖譜分析[J]． 中國畜牧獸醫(yī),2015,10：2762-2771．

[17]Scali, F,et al．Which are important targets in development of S． aureus mastitis vaccine?[J]．Research in Veterinary Science,2015,100：88-99．

[18]谷春雷．奶牛乳房炎的發(fā)病原因及防治措施[J]．畜牧與飼料科學,2015,01：102-104．

[19]Awais Ihsan, Xu Wang, et al．Genotoxicity of quinocetone,cyadox and olaquindox in vitro and in vivo[J]．Food and Chemical Toxicology,2013,59：207-214．

[20]Necoechea, Nevarez Garza, Rodriguez Tovar,et al．Carbadox Intoxication in Pigs[J]．Journal of Animal and Veterinary Advances,2010,9(1)：85-87．

[21]Porcherie, A,et al． IL-17A Is an Important Effector of the Immune Response of the Mammary Gland to Escherichia coli Infection[J]．Journal of Immunology,2016,196(2)：803-812．

[22]Andrea T． Fe?ler,et al．Proposal for agar disk diffusion interpretive criteria for susceptibility testing of bovine mastitis pathogens using cefoperazone 30 mg disks[J]．Veterinary Microbiology,2015,7240：1-6．

[23]郭夢堯,王洪海,王國卿,等．奶牛乳房炎的病理機制及中藥防治研究進展[J]．動物醫(yī)學進展,2010,31(10 )：92-94．

[24]Wei Xu,et al．Therapeutic effect of polysaccharide fraction of Atractylodis macrocephalae Koidz． in bovine subclinical mastitis[J]．BMC Veterinary Research ,2015,11(165)：1-9．

[25]王紅蓮．防治奶牛乳房炎中藥方劑的研究[D]．太谷：山西農業(yè)大學,2015．

[26]王金君,辛萍萍,孫黎明,等．中藥組方治療奶牛乳房炎效果研究[J]．現代畜牧科技,2016,5：1-4．

[27]Hoedemaker M,Hackenfort EM．Use of a low power laser in the treatment of bovine mastitis[J]．Tierarztliche Umschau,2003,58(9)：457-460．

[28]宋莎,楊偉哲,安文星,等．氦氖激光在治療傷口愈合延遲中的應用不良的臨床觀察[J]．激光雜志,2010,31(6)：39-40．

[29]賀顯晶．低水平激光輻照防治奶牛隱性乳房炎效果的研究[J]．黑龍江畜牧獸醫(yī),2015,03：129-131．

[30]馮萬宇,王巖,史同瑞,等．生物制劑在奶牛乳房炎防治的應用[J]．中國奶牛,2010,6：35-37．

[31]劉勇,高樹利．防治奶牛乳房炎的幾種生物制劑[J]．養(yǎng)殖技術顧問,2010,11：135．

[32]王慶偉．細菌素Sublancin對金黃色葡萄球菌的抑制作用及其機制的研究[D]．北京：中國農業(yè)大學,2014．

[33]龔龑,張彬．益生菌在奶牛上的應用與研究進展[J]．中國奶牛,2016,1：6-12．

Abstract:Mastitis is one of the most prevalent diseases in cow disease at home and abroad. Staphylococcus aureus,Streptococcus and Escherichia coli are the main pathogens causing cow mastitis. With the expansion of breeding scale and the increase of stocking density, the chance of contaction between cow and mastitis-induced microbes increased, and the infection rate of mastitis gradually increased, and the economic loss was huge. Due to the immunosuppressive characteristics of pathogens and increasing resistance, resulting in low cure and high recurrence rate. This paper introduced cow dairy mastitis research progress, such as the pathogens, pathogenesis, preventive measures and treatment methods, with emphasis on prevention and treatment of mastitis problem.

Key words:Dairy cow; Mastitis; Research progress

Research Progress in the Prevention and Treatment of Mastitis in Dairy Cows

YUE Ting-ting, XIE Shu-yu, GAO Jin-fang, LIU Shen-he, CHEN Dong-mei
(National Reference Laboratory of Veterinary Drug Residues, Huazhong Agricultural University, Wuhan 430070)

S858.23

A

1004-4264（2017）09-0038-04

10.19305/j.cnki.11-3009/s.2017.09.010

2016-12-19