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奶牛乳腺炎诊断方法的研究进展

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2o11年第8期(总第175 文献综述 奶牛乳腺炎诊断方法的研究进展 赵玉明 丁守强 (山东省青州市黄楼事处畜牧兽医站262518) 中图分类号:¥858.26 文献标识码:A 文章编号:1007.1733(2011)08.0081.03 奶牛乳腺炎(mastitis)是指奶牛乳腺内由病原微生物感 染所引起的炎症反应,是所有奶牛疾病中发病率最高, 危害最为严重的一种疾病。根据是否出现临床症状可将 乳腺炎分为两种类型:临床型乳腺炎和隐性乳腺炎。前 者具有明显的临床症状,容易被发现并及时治疗,后者 则因缺乏任何肉眼可见的临床症状,诊断相对困难。目 前诊断隐性奶牛乳腺炎的常用方法主要有牛奶体细胞计 数(somatic cell counts,SCC)、美国加州乳腺炎诊断试验 (California mastifs test,CMT)及乳汁细菌分离鉴定,本文 对这些诊断方法的优缺点作一综述。 1体细胞计 ̄(scc) 正常牛奶中的体细胞主要为巨噬细胞,约占体细胞 总数的66%~88%,其余为中性粒细胞(约占1—11%)和上皮 细胞等。乳腺感染时中性粒细胞数量急剧上升,导致牛 奶中体细胞数量显著升高【1]。因此,临床上常以体细胞数 量升高作为隐性乳腺炎的诊断指标之一。然而,国际上 有关SCC的诊断标准至今仍未完全统一。传统的观念认为 牛奶中SCC超过50万个,m1即可诊断为隐性乳腺炎f2J,但 也有人认为牛奶scc超过20万个/ml[ 或10万个,m1I 便 可诊断为隐性乳腺炎。 当前利用丹麦FOSS公司生产的体细胞计数仪进行牛 奶中SCc测定是诊断隐性乳腺炎的常用方法。其基本原理 是向牛奶中加入细胞溶解液使牛奶中体细胞破碎而分解 出DNA,混入的荧光染料可与DNA结合。经以上处理的 牛奶样品通过计数仪的毛细管时被仪器读取相应信息而 计算出SCC数值f5】。SCC与牛奶中多种指标存在紧密联 系,也可以作为其他方法诊断乳腺炎的参考[6】。虽然SCC 法诊断乳腺炎具有快速方便的特点,但由金葡菌引起乳 腺炎时SCC值却通常小于20万个/ml。这种情况在奶牛泌 乳初期患乳腺炎时表现的尤为明显【7】。另外,在奶牛分娩 前后一段时间内牛奶中体细胞数目会发生生理性的变 化,分娩后SCC会急剧的上升,50d后又会降低到最小 值,在泌乳后期又会缓慢的升 ,这些都可影响 ̄fJscc 方法诊断乳腺炎的准确性。 2细菌学鉴定 引起奶牛乳腺炎发生的微生物有细菌、病毒、支原 体等多达130多种。其中主要病原微生物是金黄色葡萄球 菌、无乳链球菌、乳房链球菌等。通过培养乳汁进行微 生物鉴定是诊断乳腺炎的常用方法。利用细菌鉴定诊断 乳腺炎的方法不断被完善,如扬州大学孙怀昌等研制出 了选择性鉴别不同病原菌的培养基f8】可以方便细菌培养鉴 定。但细菌学诊断隐性乳腺炎仍然存在许多局限性。普 通培养基对某些病原微生物,如支原体、病毒等无法培 养鉴定。另外由于采集奶样的牛场环境微生物丰富,不 易保证采集的奶样未受环境污染,故诊断隐性乳腺炎时 容易产生假阳性结果,而且细菌鉴定工作量大,至少需 要2—3d才能做出鉴定结果。 3奶样电导率测定 奶牛发生乳腺炎时其奶样中的Na 、I(+含量上升,因 此可以利用牛奶不同的电导率诊断乳腺炎19,1o】。牛奶口H的 变化及乳脂含量的下降也可以影响电导率。已经证实电 导率与牛奶中SCC存在密切的关系n1】。对电导性能的测 试信号可以转变为计算机信号,故而此法可以实现在线 自动检测。电导法检测乳腺炎是目前为数不多的商业化 的技术之一。我国已有西南民族学院86.I型隐性乳腺炎诊 断仪、西北农业大学XND.A型检奶仪、山西农业大学IRD 型乳腺炎电子检测仪。但乳腺炎并非是影响电导率的唯 一因素,所以这是用电导法检tidal腺炎的一个缺点。另 外牛乳汁电导率数值有个体差异,约14%牛乳汁电导率高 于正常值,约26%牛乳汁电导率低于正常值 】,使该方法 的应用受到了。 81 山东畜牧兽医 4 PCR诊断方法 Phuektes等¨31建立了一种以16s 23srDNA间隔区为扩 增靶序列的多重PCR检测方法。试验测试了117份亚临床 感染的乳腺炎奶牛奶样,结果均为阳性,同时证实金黄 色葡萄球菌、无乳链球菌、停乳链球菌和乳房链球菌为 主要的乳腺炎病原菌。Riffon等 也以16s~23srDNA间隔 区为扩增靶序列建立了多重PCR检测方法,检测奶样中引 起奶牛乳腺炎的大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、无乳链球 菌、停乳链球菌、乳房链球菌和副乳房链球菌6种主要病 原菌,结果均为阳性,试验表明以16s一23srDNA间隔区为 扩增靶序列建立的多重PCR检测方法是一种快速敏感和特 异的乳腺炎诊断方法。但该方法受技术操作的在基 层推广有较大的困难。 5美国加州乳腺炎检验法(CMT)及其类似方法 该方法的基本原理是用一种阴离子表面活性物质一烷 基或烃基硫酸盐,使乳汁中体细胞破裂,释放出其中的 核酸,CMT试剂与核酸物质结合产生沉淀或凝胶,细胞 中聚合的DNA是CMT产生阳性反应的主要成分,乳汁中 体细胞数目越多,则释放DNA越多,产生凝胶也就越 多,凝集越紧密。根据这一原理我国兰州(LMT)、北京 (BMT)、杭州(HMT)等也研制出了诊断隐性乳腺炎的类似 试剂。其它化学检验法还包括过氧化钠法、苛性钠凝乳 试验法、氯化钙凝乳试验及氯化物银试验等。 CMT及其类似剂检测方法可以实现快速的牛旁检 测,操作方法简便,适于在生产中推广。但此方法的不 足之处是有时遇到可疑病例的情况无法进行最终判定。 6其他诊断方法 6.1 酶法lshikawa和Kitchen ̄ 研究证实,乳酸脱氢酶 (LDH)主要来自被损害的上皮细胞和大量的乳汁白细胞, LDH活性增加反映了白细胞大量聚集的炎症过程和乳腺 组织的损害程度。黄利权等f 研究发现,不同的乳腺炎 病原微生物感染乳腺时呈现不同的酶象变化,与阴性感 染的乳腺相比,LDH、谷草转氨酶(GOT)等活性均增强。 在金黄色葡萄球菌感染时,LDH的活性最高,并且认为 LDH在隐l生乳腺炎病程中起重要作用。 N一乙酰一 —D氨基葡萄糖苷酶(NAGase)也可以反映乳 腺炎发生情况 】。NAGase是一种细胞内溶酶体酶,炎症 发生时由白细胞释放进入奶样。有研究表明,NAGase活 82 2011年第32卷 性与SCC存在密切的关系,可以精确的反映炎症水平。以 NAGase作为参照物进行诊断乳腺炎具有很大的应用前 景,目前已有电化学的方法对其进行研究 l 8I。其他报道 的可以作为诊断乳腺炎标志物的酶还有葡萄糖苷酸酶(【}一 glucuronidase)、过氧化氢酶(CAT)、纤溶酶(Plasmin)等。 纤溶酶原在炎症发生时可从血液进入牛奶并转化成纤维 蛋白溶酶。后者已经确定与SCC存在联系,但其含量受牛 体生理因素和环境因素的影响I 1。赵兴绪等 的研究表 明,LDH和NAG在不同类型的乳腺炎中,其活性差异郜 极显著,在分析中表现出了较高的诊断价值。 6.2急性时相蛋白(APP) 目前研究较多的APP是结合珠 蛋白(Hp)和淀粉样蛋 ̄A(SAA) 。两者在机体急性炎症 发生的时候含量可以上升100倍。HD是牛的一种主要 APP,该物质主要在肝细胞中合成,在不同炎症因子的刺 激下合成增加。在正常情况下,牛奶中Hp含量极低以致 无法检出,而在乳腺炎症发生过程中,由于血一乳 障通 透性升高,肝脏合成的Hp可通过血一乳屏障而从血液进入 到牛奶中。因此,牛奶中Hp含量升高被认为是发生奶牛 隐性乳腺炎的特异性标志 。 ,。 。并且目前已经有针对Hp 的光学免疫传感器研制成功 I。 SAA是一种载脂蛋白,且与奶样中SCC存在密切的联 系。有研究表明其可以作为。。。种诊断乳腺炎的标志物 。但Ulrika Gr6nlunda的研究表明在奶牛牛奶中检测Hp 比检测SAA更为容易 261。 7结语 奶牛乳腺炎作为奶牛养殖业中的常发病、多发病, 每年造成f=三大的经济损失。奶牛乳腺炎的发生对牛奶的 质量也产生很大影响,病原奶流入市场容易造成公共lfJ 生事件。所以对奶牛乳腺炎的科学防治一直是奶牛场非 常重视的一项工作。 目前SCC法、CMT及类方法、病原菌鉴定法是生产 中诊断奶牛隐性乳腺炎的主要方法。其中SCC方法需要购 买体细胞计数仪,成本较高;CMT及类方法检测成本 低、检测速度快,但不能对可疑病例做出准确的诊断; 病原菌鉴定法对了解牛场的病原种类、科学防控具有重 要意义,但检测周期需2~3d,耗费较大人力物力。PCR方 法也是诊断奶牛隐性乳腺炎的一种较可靠的方法。但PCR 方法主要停留在实验室诊断中,在生产巾用PCR诊断需要 2011年第8期(总第175 一定的专业技术及相关设备,了其推广普及。其他 的诊断奶牛隐性乳腺炎的方法还有电导率、pH方法,但 【12]富裕,黄宇翔.奶牛乳腺炎诊断方法研究进展【J].奶牛养殖,2009. 6:38.40. 二者缺乏诊断准确性。另外根据牛奶中相关的酶、APP等 在乳腺炎发生时浓度会有所变化,将这些酶或APP作为乳 腺炎发生的标志物,进行乳腺炎的诊断亦有很大应用前 景。 【13】lshikawa H,Shimizu T.Protein composiiton of whey from subclinical mastids and effect of treatment levamisole.Journal dairy science,1982, 65:635—658. 【14】Kitchen BJ,Middleton G Mastifs diagnostic tests to esitmate mammary gland epiheltial cell damage.Journal diary Science,1980, 各种诊断奶牛隐性乳腺炎方法均有不同的侧重点, 还没有一种绝对准确的方法。只有结合几种诊断方法并 根据奶牛不同的生理状况才能科学诊断乳腺炎。建立诊 断成本低、诊断速度快的奶牛隐性乳腺炎确诊方法是一 个重要的发展方向。 参考文献 [1]Ashworth US,Forster TL,Luedecke LO.Relationship between California mastitis test reaction and composiiton of milk from opposite quarters.Journal ofDairy Science,1967,50:1078-1082. 【2】InternationalDairyFederation.Amonographofbovinemastifs,1971. 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