早期預(yù)警在奶牛疾病中的應(yīng)用

楊玉琪，劉李萍，王文丹

（光明牧業(yè)有限公司，上海 200436）

奶業(yè)發(fā)展水平是衡量一個(gè)國家畜牧業(yè)現(xiàn)代化的重要標(biāo)志之一[1]，自2018年5月23日國務(wù)院常務(wù)理事會(huì)做出加快推進(jìn)奶業(yè)振興指示以來，我國奶業(yè)迎來了新的快速發(fā)展時(shí)期。在國內(nèi)奶牛養(yǎng)殖不斷走向規(guī)?；同F(xiàn)代化的進(jìn)程中，“防大于治”越來越成為了牧場管理的重要原則，疾病預(yù)警系統(tǒng)也愈發(fā)受到重視。

1 疾病預(yù)警系統(tǒng)的定義

疾病預(yù)警系統(tǒng)（Disease Alerting System，DAS）是一種在疾病可能發(fā)生之前發(fā)出警示性信息，并采取預(yù)防性措施，能夠?qū)⒓膊】赡茉斐傻膿p失降低到最低限度的綜合體系[2]。早期預(yù)警系統(tǒng)在畜牧業(yè)中得到了廣泛應(yīng)用，且在奶牛疾病方面已經(jīng)確定了相關(guān)的預(yù)警指標(biāo)。

2 早期預(yù)警在奶牛圍產(chǎn)期疾病中的應(yīng)用

奶牛圍產(chǎn)期是指產(chǎn)前21d至產(chǎn)后21d，這段時(shí)間奶牛極易發(fā)生酮病、產(chǎn)后低血鈣等代謝性疾病和子宮內(nèi)膜炎、乳房炎等炎性疾病，據(jù)報(bào)道，奶牛80%的疾病和死亡發(fā)生于這一時(shí)期[3]。以分娩為界，圍產(chǎn)期奶牛絕大多數(shù)疾病發(fā)生于產(chǎn)后，且具有群發(fā)性和亞臨床性的特點(diǎn)，為疾病的診斷和治療帶來了難度，因此在產(chǎn)前對(duì)易患牛只進(jìn)行早期預(yù)警則尤為重要。早期預(yù)警其主要是通過對(duì)血液指標(biāo)水平進(jìn)行受試者工作曲線（Receiver operating characteristic curves，ROC曲線）分析來實(shí)現(xiàn)和建立的。血液指標(biāo)水平能夠靈敏和直觀地反映奶牛體內(nèi)相應(yīng)的代謝和內(nèi)分泌狀況，并已被認(rèn)為是監(jiān)測(cè)圍產(chǎn)期奶牛群體健康和預(yù)測(cè)奶牛群體患病風(fēng)險(xiǎn)的主要依據(jù)[4]，而ROC曲線主要用于判定任意界限值對(duì)疾病的識(shí)別能力、選擇最佳的診斷界限值、對(duì)兩種或兩種以上不同診斷試驗(yàn)識(shí)別疾病能力的比較[5]。該預(yù)警系統(tǒng)為牧場管理群發(fā)性疾病的防控帶來了新的手段。

近年來國內(nèi)外學(xué)者高度重視圍產(chǎn)期奶牛群體健康策略，基于ROC曲線，探究了不同地區(qū)不同疾病的預(yù)警方法。Ospina等[6]利用ROC曲線對(duì)美國東北部地區(qū)奶牛場確立了血液游離脂肪酸（NEFA）和β-羥基丁酸（BHBA）在奶牛產(chǎn)后臨床型酮病、真胃移位、子宮內(nèi)膜炎和胎衣不下4種多發(fā)疾病上的預(yù)測(cè)和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估作用，并界定了其相應(yīng)預(yù)警值；Ardavan[7]等提出，伊朗西南地區(qū)奶牛血清NEFA和葡萄糖（Glu）可作為亞臨床酮病的預(yù)警指標(biāo)；肖鑫煥等[8]確立了我國黑龍江地區(qū)奶牛血漿天門冬氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶（AST）、Glu、NEFA和BHBA對(duì)酮病以及血鈣和血磷對(duì)產(chǎn)后低血鈣的早期預(yù)警值；肖勁邦等[9]研究發(fā)現(xiàn)產(chǎn)前不同時(shí)間點(diǎn)NEFA和BHBA對(duì)產(chǎn)后酮病的預(yù)警有不同意義；孫鵬等[10]確立了山東地區(qū)奶牛產(chǎn)后血磷和血鎂預(yù)警生產(chǎn)癱瘓的指標(biāo)；喬彥杰等[11]發(fā)現(xiàn)奶牛血清中孕酮（P4）、前列腺素（PGE2）和AST指標(biāo)超過預(yù)警值可作為子宮炎早期風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)的依據(jù)；白云龍等[12]分別建立了載脂蛋白A4（ApoA4）和inter-α-胰蛋白酶抑制劑重鏈H3（ITIH3）對(duì)卵巢靜止單一和聯(lián)合的預(yù)警體系；孫宏亮等[13]認(rèn)為產(chǎn)前血清尿素（REA）和血清尿素氮（BUN）具有成為胎衣不下早期預(yù)警指標(biāo)的潛力。眾多研究結(jié)果均表明了應(yīng)用血液指標(biāo)和ROC曲線在圍產(chǎn)期疾病早期預(yù)警的重要作用，但應(yīng)注意的是，不同地區(qū)、不同品種和不同飼養(yǎng)條件下，奶牛的血液指標(biāo)存在差異，應(yīng)當(dāng)針對(duì)牧場的實(shí)際情況，建立切實(shí)有效的預(yù)警指標(biāo)和體系。此外，吳心華等[14]和曹斌斌等[15]也分別指出根據(jù)牛只體況評(píng)分、分娩評(píng)分、臨床觀察等和應(yīng)用DHI數(shù)據(jù)管理同樣對(duì)圍產(chǎn)期疾病具有早期預(yù)警作用。

3 早期預(yù)警在奶牛傳染性疾病中的應(yīng)用

早在2006年，陳煥春等[16]即提出“我國亟待加強(qiáng)奶牛重大疫病預(yù)警體系建設(shè)”，旨在加強(qiáng)建設(shè)動(dòng)物疫病監(jiān)測(cè)和預(yù)警系統(tǒng)，通過有效運(yùn)作，依靠健全的監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)獲取疫病信息，并及時(shí)傳輸疫病信息，通過對(duì)疫情的分析和處理技術(shù)形成科學(xué)的決策。與代謝性疾病相似，傳染病易在牛群中傳播，同樣具有群發(fā)性的特點(diǎn)，若處置不當(dāng)會(huì)對(duì)牧場造成毀滅性打擊，此外有的傳染病如布魯氏桿菌病和結(jié)核分枝桿菌病等屬人獸共患病，威脅著人類健康?？贵w水平監(jiān)測(cè)和危險(xiǎn)因素分析是奶牛傳染性疾病早期預(yù)警的主要方法，但目前其體系尚不完善，有待進(jìn)一步發(fā)展。

接種疫苗作為預(yù)防疾病的重要手段之一，除制定并嚴(yán)格遵守科學(xué)的免疫程序外，仍須注意定期對(duì)抗體水平進(jìn)行有效的群體監(jiān)控，包括滴度和陽性率，同時(shí)要求對(duì)不同疫苗所產(chǎn)生抗體的消長規(guī)律、自然感染干擾的排除、最佳檢測(cè)時(shí)間的選擇和不同檢測(cè)方法的靈敏度與特異性等有清晰認(rèn)識(shí)，以期實(shí)時(shí)掌握本牧場傳染病的流行狀況，制定早期預(yù)警方案。Stockmarr等[17]基于單獨(dú)的抗體光密度校準(zhǔn)（ODC%）警報(bào)群的概念，確立了其可以作為都柏林沙門氏菌群狀態(tài)分類的預(yù)測(cè)指標(biāo)，提高了該疾病早期預(yù)警的監(jiān)測(cè)水平。另一方面，一種傳染性疾病的發(fā)生由傳染源、傳播途徑和易感動(dòng)物三部分構(gòu)成，且疾病之間也具有相互作用，因此在分析某一傳染病的危險(xiǎn)因素時(shí)，將早期預(yù)警的確立與環(huán)境和其他病原體共同考慮則更具有實(shí)際意義。Pardon等[18]分析了包括牛冠狀病毒（BCV）、牛呼吸合胞體病毒（bRSV）、副流感病毒3型（PI-3）和牛支原體在內(nèi)的7種可引起牛群急性呼吸道疾病爆發(fā)的特異性危險(xiǎn)因素，發(fā)現(xiàn)幾種病原體之間可相互增強(qiáng)感染危險(xiǎn)性，以及與季節(jié)、患病天數(shù)和墊料種類之間的關(guān)系，為疾病的預(yù)警和防控提供了參考。然而實(shí)際生產(chǎn)中情況復(fù)雜，奶牛傳染病早期預(yù)警體系的建立比較困難且花費(fèi)較高，結(jié)果常不盡人意，據(jù)Pardon[19]分析，以前學(xué)者對(duì)牛呼吸道疾病預(yù)警體系的建立，僅停留在針對(duì)沙門氏菌或新出現(xiàn)的病原以及人獸共患病上；Tim[20]則報(bào)道了丹麥地區(qū)減少了對(duì)可引起流產(chǎn)傳染病如布魯氏菌病、牛病毒性腹瀉（BVD）和牛傳染性鼻氣管炎（IBR）預(yù)警系統(tǒng)的應(yīng)用，其原因是該預(yù)警體系無法預(yù)測(cè)絕大多數(shù)流產(chǎn)，更無法起到預(yù)防作用。

4 早期預(yù)警在奶牛其他疾病中的應(yīng)用

早期預(yù)警的概念幾乎深入到奶牛疾病防控中的各個(gè)方面，且隨著牧場中新型設(shè)備如電子項(xiàng)圈、二代計(jì)步器和擠奶監(jiān)控系統(tǒng)等的廣泛應(yīng)用，為一些信息的監(jiān)控和收集提供了新的方法和手段，也為某些疾病的早期預(yù)警建立提供了便利和可能。在乳房炎的防控中，除了可通過擠奶時(shí)對(duì)產(chǎn)奶量、電導(dǎo)率、體細(xì)胞數(shù)和乳成分進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，預(yù)警疑似發(fā)病牛只，以及對(duì)大缸奶樣致病菌PCR定期監(jiān)測(cè)外，近年來報(bào)道可通過基質(zhì)輔助激光解吸電離飛行時(shí)間質(zhì)譜（MALDI-TOFMS）技術(shù)來從致病菌的角度預(yù)測(cè)奶牛臨床型乳房炎危險(xiǎn)性和牛群傳染性[21]；鄭家三等[22]確立并評(píng)估了奶牛血漿鈉、鉀、維生素E和谷胱甘肽過氧化物酶等奶牛腐蹄病的早期預(yù)警指標(biāo)，而Alsaaod等[23]通過傳感技術(shù)結(jié)合奶牛運(yùn)動(dòng)評(píng)分和損傷評(píng)分建立了牛跛行自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)；有趣的是，F(xiàn)errari[24]等通過監(jiān)測(cè)和自動(dòng)分析咳嗽聲來對(duì)奶牛呼吸道疾病的感染爆發(fā)進(jìn)行早期預(yù)警，結(jié)果發(fā)現(xiàn)其可以作為一種青年牛群呼吸道疾病的非侵入性診斷工具；Barraclough等[25]嘗試通過監(jiān)控奶牛產(chǎn)前行為來預(yù)測(cè)難產(chǎn)，但可能由于受到胎次和不同難產(chǎn)種類的影響，未鑒定出難產(chǎn)指示因子。目前研究者也致力于通過借助各方面技術(shù)手段，對(duì)牧場疾病早期預(yù)警進(jìn)行全方位的評(píng)估，以建立和完善奶牛的疾病預(yù)警體系。

5 早期預(yù)警在奶牛疾病中應(yīng)用的展望

早期預(yù)警在奶牛生產(chǎn)中的疾病管理上應(yīng)用廣泛，并取得了良好效果，但目前仍存在諸如以下幾方面困難和不足：①預(yù)警指標(biāo)存在地區(qū)差異。不同飼養(yǎng)條件下奶牛各方面指標(biāo)存在較大差異，在某處確立的預(yù)警指標(biāo)，其他地區(qū)可能并非行之有效，因此在推行時(shí)，應(yīng)注重結(jié)合實(shí)際情況，制定基于本地的預(yù)警體系，而非單純套用預(yù)警指標(biāo)或Cut-off值；②部分研究樣本量較小且缺少驗(yàn)證。預(yù)警指標(biāo)的確立需要借助大量的樣本支撐，較小的樣本量可能無法得出準(zhǔn)確的信息，此外，驗(yàn)證預(yù)警指標(biāo)是否切實(shí)有效也尤為重要，因此需通過實(shí)踐取得大量數(shù)據(jù)給予準(zhǔn)立；③統(tǒng)計(jì)分析存在難度。早期預(yù)警應(yīng)服務(wù)于實(shí)際生產(chǎn)，但其模型的建立需涉及數(shù)學(xué)知識(shí)和專業(yè)分析軟件，牧場實(shí)際操作者難以自行建立。盡管有這些困難和不足，相信伴隨著我國奶業(yè)的振興和科技的發(fā)展，這些技術(shù)瓶頸終將會(huì)被攻克，使早期預(yù)警在奶牛生產(chǎn)中發(fā)揮出越來越大的作用。