影響荷斯坦牛體細(xì)胞評(píng)分差的因素分析

梁 艷，張 強(qiáng)，郭佳禾，唐 程，王夢(mèng)琦，張慧敏，李明勛，毛永江

(揚(yáng)州大學(xué) 動(dòng)物科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，江蘇 揚(yáng)州 225009)

隨著現(xiàn)代奶業(yè)的不斷發(fā)展和奶牛群體改良計(jì)劃的推廣，奶牛的生產(chǎn)性能測(cè)定(Dairy herd improvement，DHI)記錄日益完善。通過對(duì)規(guī)?；膛?chǎng)DHI記錄數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，可以評(píng)估奶牛在不同生長(zhǎng)階段的生產(chǎn)性能和生理指標(biāo)的變化，并對(duì)奶牛常見疾病的發(fā)病規(guī)律進(jìn)行分析，及時(shí)發(fā)現(xiàn)牛場(chǎng)管理存在的問題[1]，從而針對(duì)性地解決實(shí)際問題。

奶牛隱形乳房炎是奶牛的常見疾病之一，在發(fā)病后無明顯臨床癥狀，但能使奶牛的產(chǎn)乳量降低、乳品質(zhì)下降、乳成分發(fā)生改變[2]，它極易轉(zhuǎn)變成臨床型奶牛乳房炎。奶牛乳房炎病因復(fù)雜，微生物、物理、化學(xué)等致病因子都可引起乳房炎癥[3-5]。DHI記錄的體細(xì)胞數(shù)(Somatic cell count，SCC)是衡量奶牛乳房健康的間接指標(biāo)[6]，在一定范圍內(nèi)與牛乳品質(zhì)和奶牛乳房健康呈負(fù)相關(guān)[7]。在實(shí)際生產(chǎn)中，由于奶牛SCC呈偏態(tài)分布，通常將其轉(zhuǎn)化為接近正態(tài)分布的體細(xì)胞評(píng)分(Somatic cell score，SCS)加以應(yīng)用[8]。奶牛SCS與臨床型乳房炎的遺傳相關(guān)系數(shù)為0.60～0.80，且具有較高的遺傳力，檢測(cè)奶牛SCS是奶牛乳房炎抗性選擇的一種有效方法[9]，也是衡量乳品質(zhì)和奶牛乳房炎感染程度的重要指標(biāo)。研究表明，奶牛SCS受到環(huán)境和自身等多重因素的影響[10]，不能準(zhǔn)確地反映出奶牛乳房健康的變化情況[11]。ZWERTVAEGHER等[12]研究表明，SCC和SCS的增減可以直觀反映出牛群乳房炎的發(fā)病規(guī)律和變化情況，可以作為奶牛乳房炎性反應(yīng)的重要指標(biāo)。體細(xì)胞評(píng)分差(Somatic cell score difference，SCSD)是奶牛同一胎次前后2個(gè)泌乳月SCS的差值，可準(zhǔn)確反映奶牛同一胎次內(nèi)SCS的變化情況。因此，可以通過SCSD對(duì)奶牛亞臨床型乳房炎的發(fā)病規(guī)律及變化趨勢(shì)進(jìn)行分析與預(yù)測(cè)。目前，國(guó)內(nèi)外對(duì)奶牛體細(xì)胞數(shù)差(Somatic cell count difference，SCCD)和SCSD的研究較少，DAMM等[13]首次提出了SCCD的概念及其在奶牛乳房炎監(jiān)測(cè)方面的應(yīng)用，史良玉等[11]報(bào)道了北京地區(qū)121個(gè)牛場(chǎng)7萬多頭奶牛SCSD的影響因素，并估計(jì)了其遺傳力。為探索不同因素對(duì)江蘇省荷斯坦牛SCSD變化的影響，以2015—2018年江蘇省某大型奶牛場(chǎng)荷斯坦牛的DHI數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，分析不同胎次、測(cè)定年度、測(cè)定月份、產(chǎn)犢季節(jié)和泌乳月對(duì)荷斯坦牛SCSD的影響，以期為研究奶牛乳房炎發(fā)病規(guī)律和奶牛場(chǎng)的飼養(yǎng)管理提供參考依據(jù)，從而提高奶牛場(chǎng)的經(jīng)濟(jì)效益。

1 材料和方法

1.1 數(shù)據(jù)來源

供試數(shù)據(jù)來自2015—2018年江蘇省某大型奶牛場(chǎng)的48 778條(為保證結(jié)果的可靠性，數(shù)據(jù)不完整的記錄不納入分析)荷斯坦牛DHI測(cè)定記錄，記錄內(nèi)容包括胎次、測(cè)定年度、測(cè)定月份、產(chǎn)犢季節(jié)、泌乳月、SCC、SCS、乳脂率、乳蛋白率、尿素氮等。SCCD和SCSD是奶牛同一胎次后一個(gè)泌乳月的SCC和SCS與前一個(gè)泌乳月的SCC和SCS的差值。

1.2 統(tǒng)計(jì)分析

所有供試數(shù)據(jù)錄入Excel后，用SPSS(Ver 16.0)多因素方差分析模型分析不同胎次、測(cè)定年度、測(cè)定月份、產(chǎn)犢季節(jié)、泌乳月等因素下SCC、SCS、SCCD、SCSD的分布情況，模型如下：

Y=μ+P+N+C+S+M+e

式中：Y為SCCD或SCSD的觀察值，μ為總體均值，P為胎次的固定效應(yīng)，N為測(cè)定年度的固定效應(yīng)，C為測(cè)定月份的固定效應(yīng)，S為產(chǎn)犢季節(jié)的固定效應(yīng)，M為泌乳月的固定效應(yīng)，e為隨機(jī)殘差。其中，產(chǎn)犢季節(jié)根據(jù)江蘇省的氣候特點(diǎn)進(jìn)行劃分：3—5月為春季，6—8月為夏季，9—11月為秋季，12月到下一年2月為冬季。泌乳月根據(jù)本次DHI所得的泌乳天數(shù)進(jìn)行劃分，30 d為1個(gè)泌乳月，大于365 d統(tǒng)一合并為第13個(gè)泌乳月。

1.3 數(shù)據(jù)處理

各因素不同水平間的多重比較使用Duncan’s法，數(shù)值采用平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤形式表示。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同胎次對(duì)荷斯坦牛SCSD的影響

由表1可知，不同胎次對(duì)荷斯坦牛的SCC影響顯著(P<0.05)，對(duì)SCSD影響極顯著(P<0.01)，對(duì)SCS和SCCD無顯著影響(P>0.05)。其中，荷斯坦牛第1胎的SCSD為-0.33，表明SCS降低最多；荷斯坦牛第2胎和第3胎的SCSD無顯著差異；荷斯坦牛第3胎的SCC顯著高于第1、2胎(P<0.05)。

表1 不同胎次荷斯坦牛的SCC、SCS、SCCD和SCSD變化分析

注：同列數(shù)據(jù)肩標(biāo)不同小寫字母表示差異顯著(P<0.05)。*表示差異達(dá)到顯著水平(P<0.05),**表示差異達(dá)到極顯著水平(P<0.01)。下同。

Note: Data with different lowercase superscripts mean significant difference(P<0.05).*:P<0.05 indicates that the difference reaches a significant level;**:P<0.01 indicates that the difference reaches a very significant level.The same below.

2.2 不同測(cè)定年度對(duì)荷斯坦牛SCSD的影響

由表2可知，不同測(cè)定年度對(duì)荷斯坦牛SCC、SCS、SCCD和SCSD的影響極顯著(P<0.01)。其中，2018年荷斯坦牛的SCSD為0.18，表明SCS增加最多，顯著高于2015—2017年(P<0.05)；2016年荷斯坦牛的SCSD為-0.66，表明SCS降低最多，顯著低于2015年、2017年和2018年(P<0.05)；2018年荷斯坦牛的SCSD為正值，2015—2017年荷斯坦牛的SCSD均為負(fù)值。此外，2015年荷斯坦牛的SCC為19.99 萬個(gè)/mL，顯著高于2016—2018年(P<0.05)；2018年荷斯坦牛的SCCD為1.68 萬個(gè)/mL，顯著高于2015—2017年(P<0.05)。

表2 不同測(cè)定年度荷斯坦牛的SCC、SCS、SCCD和SCSD變化分析

2.3 不同測(cè)定月份對(duì)荷斯坦牛SCSD的影響

由表3可知，不同測(cè)定月份對(duì)SCC、SCS、SCCD和SCSD的影響極顯著(P<0.01)，其中，3月、7月和8月荷斯坦牛的SCSD為正值，分別為0.35、0.37和0.09，其中7月荷斯坦牛的SCS增加最多；其余測(cè)定月份荷斯坦牛的SCSD均為負(fù)值，2月荷斯坦牛的SCSD為-0.90，表明SCS降低最多；7月荷斯坦牛的SCCD為4.47萬個(gè)/mL，表明SCC增加最多；2月荷斯坦牛的SCCD為-7.53萬個(gè)/mL，表明SCC降低最多。此外，8月荷斯坦牛的SCC和SCS最高，分別為20.75 萬個(gè)/mL和2.89，顯著高于其他測(cè)定月份(9月除外)(P<0.05)。

表3 不同測(cè)定月份荷斯坦牛的SCC、SCS、SCCD和SCSD變化分析

續(xù)表3 不同測(cè)定月份荷斯坦牛的SCC、SCS、SCCD和SCSD變化分析

2.4 不同產(chǎn)犢季節(jié)對(duì)荷斯坦牛SCSD的影響

由表4可知，不同產(chǎn)犢季節(jié)對(duì)荷斯坦牛的SCC、SCS影響極顯著(P<0.01)，對(duì)荷斯坦牛的SCCD、SCSD影響不顯著(P>0.05)。其中，夏、秋兩季荷斯坦牛的SCS分別為2.54、2.53，春、冬季節(jié)荷斯坦牛的SCS分別為2.37、2.41，夏、秋兩季荷斯坦牛的SCS顯著高于春、冬季節(jié)(P<0.05)；冬季荷斯坦牛的SCC為15.16 萬個(gè)/mL，顯著低于春、夏、秋三季(P<0.05)。

表4 不同產(chǎn)犢季節(jié)荷斯坦牛的SCC、SCS、SCCD和SCSD變化分析

2.5 不同泌乳月對(duì)荷斯坦牛SCSD的影響

由表5可知，不同泌乳月對(duì)荷斯坦牛的SCC、SCS、SCCD和SCSD影響極顯著(P<0.01)。其中，第2泌乳月荷斯坦牛的SCSD為-0.87，表明SCS下降最大，顯著低于第3—13泌乳月(P<0.05)；荷斯坦牛的SCSD隨泌乳月呈上升趨勢(shì)，至第5個(gè)泌乳月后保持動(dòng)態(tài)平衡，第5—13泌乳月SCSD無顯著差異(P>0.05)。此外，第1泌乳月荷斯坦牛的SCC為23.35 萬個(gè)/mL，顯著高于第2—13泌乳月(P<0.05)；第2泌乳月荷斯坦牛的SCCD為-13.74 萬個(gè)/mL，顯著低于第3—13泌乳月(P<0.05)。

表5 不同泌乳月荷斯坦牛的SCC、SCS、SCCD和SCSD變化分析

2.6 荷斯坦牛的SCC、SCS、SCCD、SCSD與乳脂率、蛋白率、尿素氮的相關(guān)性分析

由表6可知，荷斯坦牛的SCC、SCS、SCCD、SCSD與乳脂率、蛋白率呈極顯著正相關(guān)(P<0.01)，其中荷斯坦牛的SCSD與乳脂率和蛋白率的相關(guān)系數(shù)分別為0.092和0.109；SCCD和SCSD與尿素氮含量呈極顯著正相關(guān)(P<0.01)，相關(guān)系數(shù)分別為0.017和0.036；SCC與尿素氮含量呈極顯著負(fù)相關(guān)(P<0.01)，相關(guān)系數(shù)為-0.015；SCS與尿素氮含量無顯著相關(guān)性(P>0.05)。

表6 荷斯坦牛的SCC、SCS、SCCD、SCSD與乳脂率、蛋白率、尿素氮的相關(guān)系數(shù)

3 結(jié)論與討論

奶牛乳房炎是影響奶品質(zhì)的一個(gè)重要原因，關(guān)于乳房炎發(fā)病規(guī)律的研究對(duì)奶牛產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展至關(guān)重要。本研究中，DHI記錄的奶牛SCCD和SCSD與乳脂率、蛋白率和尿素氮含量極顯著相關(guān)。有研究表明，SCS隨著胎次增加呈現(xiàn)出上升趨勢(shì)[14]。本研究中，不同胎次對(duì)荷斯坦牛SCSD影響極顯著，且隨著胎次的增加SCSD由負(fù)值增加至正值。張佳蘭等[15]和史良玉等[11]研究表明，經(jīng)產(chǎn)牛的SCS和SCSD均高于頭胎牛，與本研究結(jié)果一致。荷斯坦牛的SCSD隨胎次增加而升高的原因可能是其抵抗力隨著胎次的增加而逐漸降低、經(jīng)產(chǎn)牛接觸病原微生物的概率大于頭胎奶牛、生產(chǎn)性能逐年下降、患病率逐年升高[16-17]，從而導(dǎo)致奶品質(zhì)下降，SCS升高。

此外，李世平等[18]研究表明，不同測(cè)定年度奶牛的SCCD差異極顯著。本研究發(fā)現(xiàn)，除2018年荷斯坦牛的SCSD為正值外，2015—2017年荷斯坦牛的SCSD均為負(fù)值，不同測(cè)定年度間差異極顯著。原因可能是隨著DHI的推廣，牛場(chǎng)管理日益規(guī)范，飼養(yǎng)管理水平和奶品質(zhì)均有所提升，SCC和SCS差異降低。而2018年荷斯坦牛的SCSD為正值，可能是由于2018年江蘇省氣候受汛情的影響[19]，導(dǎo)致荷斯坦牛乳房炎的發(fā)病增加。

3—10月荷斯坦牛的SCSD顯著高于其他測(cè)定月份，且從9月至12月，荷斯坦牛的SCSD呈下降趨勢(shì)，且均為負(fù)數(shù)。其中，3月、7月和8月荷斯坦牛的SCSD為正值，8月SCS最高。張佳蘭等[15]研究結(jié)果顯示，6—9月荷斯坦牛的平均SCS最高，5月和10月次之，其余測(cè)定月份較低，這與本研究結(jié)果一致。結(jié)合不同測(cè)定月份的溫度、濕度等指標(biāo)發(fā)現(xiàn)，高溫、高濕的月份對(duì)荷斯坦牛的SCSD影響較大。

本研究發(fā)現(xiàn)，不同產(chǎn)犢季節(jié)對(duì)荷斯坦牛的SCS影響極顯著，其中夏、秋兩季荷斯坦牛的SCS顯著高于春、冬兩季。郭剛等[8]、毛永江等[20]和OLDE RIEKERINK等[21]的研究均表明，產(chǎn)犢季節(jié)為夏季時(shí)，荷斯坦牛的SCS高于其他季節(jié)；產(chǎn)犢季節(jié)為春、冬季時(shí)，荷斯坦牛的SCS最低。這與本研究結(jié)果一致，也與高溫、高濕季節(jié)是奶牛乳房炎的多發(fā)季節(jié)相符。而產(chǎn)犢季節(jié)對(duì)荷斯坦牛的SCSD影響不顯著，這可能是由于各季節(jié)荷斯坦牛的SCS變化幅度接近所致。

相關(guān)研究表明，泌乳月對(duì)荷斯坦牛的SCSD影響顯著，SCSD隨著泌乳月的增加而上升[11]。本研究發(fā)現(xiàn)，第5—13泌乳月荷斯坦牛的SCSD顯著高于第2—3泌乳月；荷斯坦牛的SCSD整體隨泌乳月呈上升趨勢(shì)，至第5個(gè)泌乳月后保持動(dòng)態(tài)平衡。OLDE RIEKERINK等[21]研究表明，奶牛的SCS隨著泌乳月的增加而上升，與本研究結(jié)果基本一致。其原因可能是隨著泌乳月的增加，奶牛的產(chǎn)奶相關(guān)細(xì)胞增加[22]，從而使SCC和SCS大幅度增加。并且，隨著泌乳月份的增加，奶牛乳腺上皮細(xì)胞不斷更新[23]，也可能導(dǎo)致乳中的SCC隨之增加。

由本研究可知，不同胎次、年度、月份和泌乳月對(duì)荷斯坦牛的SCSD影響極顯著；荷斯坦牛的SCSD隨胎次、泌乳月增加而上升，與乳脂率、蛋白率和尿素氮含量呈極顯著正相關(guān)。因此，本研究為利用SCSD檢測(cè)亞臨床型乳房炎和分析臨床型乳房炎發(fā)病規(guī)律提供了參考依據(jù)。