乳房炎是奶牛中最常見最高發(fā)的疾病，無論對于牧場經(jīng)濟效益還是動物福利都可造成極大的損害。在早期人們就發(fā)現(xiàn)鏈球菌是乳房炎的首要病因，但隱性乳房炎的概念還并未被人知曉。從那時起直到現(xiàn)在，無論是病原菌、奶牛以及牧場管理如何發(fā)生變化，乳房炎始終都是奶牛最常見并且重要的疾病。
乳房炎對于公共安全，牛奶質(zhì)量，動物福利，以及牧場收益方面都有著巨大影響。我們必須認(rèn)識到防治乳房炎的基礎(chǔ)在于預(yù)防疾病在健康奶牛中的傳播，以及通過正確治療盡量縮短感染病牛的病程。圍繞著這兩點，發(fā)展出一套對奶牛乳頭的系統(tǒng)性保障程序成為了應(yīng)對奶牛乳房炎的關(guān)鍵。通過這篇文章，我們將會對奶牛乳房炎的發(fā)現(xiàn)、診斷、治療以及預(yù)防手段做一個介紹與探討。
乳房炎的發(fā)現(xiàn)與診斷
1.人類對乳房炎病原體認(rèn)知過程
乳房炎的疾病發(fā)展可以被分解成為三個主要階段：
1. 病原體的侵入（無論后續(xù)是否會形成感染）；
2. 感染（病菌在乳腺中寄生）；
3. 炎癥的形成。
人類至今已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了一百多種可以引起乳腺內(nèi)部感染（IMI）的病菌。然而早期人們對乳房炎的理解，僅限于具有傳染特性的部分病菌。他們寄留在感染的乳腺中通過暴露與接觸，在牛群中廣泛傳播。
在1956年的美國乳業(yè)科學(xué)年會上，第一次提出“沒有經(jīng)過有效控制的乳房炎，是一種會對牧場產(chǎn)生最大經(jīng)濟損失的疾病”這個觀點。在很長的一段時間里，無乳鏈球菌（Streptococcus agalactiae）與金黃色葡萄球菌（Staphylococcus aureus）是最重要的傳染性病菌。
直到1979年，美國乳房炎協(xié)會（NMC）發(fā)布的一篇綜述詳細(xì)描述了環(huán)境性病菌——大腸桿菌造成乳腺內(nèi)感染的成因與機制（乳頭孔的環(huán)境暴露，病菌在乳頭管中的移動），闡述了環(huán)境性乳房炎的發(fā)病機理（第一次認(rèn)識到炎癥的嚴(yán)重程度取決于宿主因素），羅列了可能的危險因素并介紹了相應(yīng)的管控程序。Smith等人在1985年的研究中提出了減少乳頭末端在擠奶后環(huán)境暴露的重要性，著重強調(diào)了不同牛個體間對于乳房炎的易感性差異，以及革蘭氏陰性與陽性環(huán)境致病菌的顯著不同，并準(zhǔn)確的做出預(yù)估：對于那些已經(jīng)有效控制傳染性乳房炎發(fā)病率的集約化養(yǎng)殖牧場，降低環(huán)境性乳房炎將會是他們未來最大的挑戰(zhàn)。
越來越多的牧場發(fā)現(xiàn)，某些體細(xì)胞數(shù)（SCC）較低的畜群（意味著傳染性乳房炎已經(jīng)被有效控制）同樣會存在很高的臨床乳房炎發(fā)病率。牛奶樣本中無乳鏈球菌和金黃色葡萄球菌的比例越來越少，而革蘭氏陰性菌（如大腸桿菌等）反而成為了牧場臨床乳房炎的主要致病菌。
2015年美國官方數(shù)據(jù)表明，美國國內(nèi)牧場大罐奶樣體細(xì)胞數(shù)（BTSCC）相比之前有了極大的提升（現(xiàn)今平均可達到194,000/ml），但臨床乳房炎的報告病例比例從96年的13%上升到如今的25%；
這從側(cè)面反映了環(huán)境性病原體（腸桿菌，鏈球菌，凝固酶陰性葡萄球菌，乳球菌，原壁菌等）造成的感染病例越來越廣泛地出現(xiàn)在現(xiàn)代牧場。除此之外，當(dāng)牧場擴大規(guī)模時引進大量外來牛只進入畜群所帶來的牛支原體乳房炎病例也變得越來越多。
2.乳房炎病的診斷與影響
為了發(fā)現(xiàn)畜群中存在的乳房炎病例，首先是要找到一個可靠的診斷標(biāo)準(zhǔn)。隨著快速可靠的體細(xì)胞測算方式在六十年代快速發(fā)展，監(jiān)管機構(gòu)開始為BTSCC設(shè)立標(biāo)準(zhǔn)。在美國，隨著牛奶質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的不斷嚴(yán)格，標(biāo)準(zhǔn)在1993年被正式確立為＜750,000/ml。歐盟則設(shè)立了更為嚴(yán)格的要求：BTSCC＜400,000/ml，并且成為了國際乳品市場的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。
無論是臨床還是隱性乳房炎都會造成牛奶產(chǎn)出的顯著損失。臨床乳房炎對牧場帶來的后果顯而易見，但隱性乳房炎對于產(chǎn)品品質(zhì)，牛奶產(chǎn)出和總體牧場效益的影響在早期難以被準(zhǔn)確量化。直到測量SCC的方式成熟之后，人們通過研究計算出了隱性乳房炎與牛奶產(chǎn)出損失的線性關(guān)系。對于經(jīng)產(chǎn)牛來說，體細(xì)胞數(shù)每升高一倍，它的產(chǎn)奶量在此泌乳周期內(nèi)就將減少181公斤；對于頭胎牛，體細(xì)胞數(shù)每升高一倍，周期產(chǎn)奶量將減少91公斤。
乳房炎導(dǎo)致的炎癥會破壞乳腺細(xì)胞。有研究表明，哪怕患乳房炎的病牛完全康復(fù)，其牛奶產(chǎn)量也無法回復(fù)到正常水平。事實上，乳房炎對于牛造成的損害遠(yuǎn)不僅限于產(chǎn)奶能力。Gilbert等人通過對研究表明，革蘭氏陰性環(huán)境菌分泌的內(nèi)毒素能夠損害奶牛的生育力。類似地，Barker等人發(fā)現(xiàn)由革蘭氏陽性或陰性菌引起的乳房炎會降低受胎率并增加奶牛從開始配種到受胎的天數(shù)。相關(guān)的后續(xù)研究更是證明了隱性乳房炎在繁殖期早期也會對奶牛有相似的影響。乳房炎還會加劇產(chǎn)后胎衣不下以及蹄病的風(fēng)險。
乳房炎的管理與治療手段
1.乳房炎控制的“五點計劃”
奶牛乳房炎是多因素共同造成的疾病，光靠單一的治療并不能解決牧場乳房炎的大量發(fā)生。英國國家乳品研究所研究了研究乳腺內(nèi)感染的動態(tài)性發(fā)展。他們強調(diào)，抗生素治療可以有效縮短乳房炎的病程，并控制無乳鏈球菌引起的乳房炎，但對于治療葡萄球菌引起的乳房炎作用不大。對于牧場來說重點還是在于控制新增感染病例的數(shù)量。科學(xué)家們始終在找尋能提升牧場管理乳房炎的方法，從而讓從業(yè)者能夠規(guī)范化地進行工作。
人們發(fā)現(xiàn)相比起對照組，擠奶前乳頭清潔（每只牛單獨的擦拭巾）、使用擠奶手套、奶杯的消毒殺菌、后藥浴殺菌等清潔程序最高可降低58%的乳房炎感染率。如果在之后的干奶期使用抗生素治療，感染率則會在此基礎(chǔ)上再次降低。美國乳房炎協(xié)會在此基礎(chǔ)上發(fā)展出了名為“五點計劃”（5-Point Plan）的管控程序用來控制傳染性乳房炎的發(fā)生。這個“五點計劃”包括這些措施：
1.擠奶后使用有效的后藥浴消毒
2.泌乳周期結(jié)束后對每個乳區(qū)進行干奶期抗生素治療
3.對臨床乳房炎病例進行適合的治療
4.淘汰所有慢性感染病例
5.對擠奶設(shè)備進行維護確保真空壓穩(wěn)定
2.抗生素治療
研究發(fā)現(xiàn)，青霉素對于無乳鏈球菌導(dǎo)致的乳房炎治療效果顯著，但對葡萄球菌引起的乳房炎治療效果較差。早期乳房炎研究者就作出了經(jīng)典論述，
“期望純粹通過對臨床病例的治療來達到控制乳房炎的目的，這注定是徒勞無功的——這就是像是割去了雜草但卻把根留在土里”。
在未來，如何平衡奶牛健康福利與抗生素濫用可能導(dǎo)致的潛在威脅，是所有人努力的方向。抗生素在早期主要運用于治療無乳鏈球菌和金黃色葡萄球菌引起的乳房炎，然而其局限性也漸漸顯現(xiàn)出來?？股貙τ跓o乳鏈球菌的極佳效果有相當(dāng)一部分原因是由于它引起的感染只存在于乳導(dǎo)管中，所以藥物可以很容易到達。相對地，藥物對于金黃色葡萄球菌的治療效果往往令人失望，這是由于細(xì)菌穿透了乳導(dǎo)管壁，從而在乳房組織中廣泛散播。在決定是否對金黃色葡萄球菌進行治療前，需要對影響治療效果的動物個體因素（年齡，泌乳階段，產(chǎn)奶量，血統(tǒng)，感染嚴(yán)重程度）進行綜合考量。
隨著大量桿菌類乳房炎病例的出現(xiàn)，人們開始將抗生素治療的研究重點轉(zhuǎn)移到了桿菌上。多數(shù)桿菌引起的乳房炎癥狀并不嚴(yán)重，但對于重癥病例來說往往病程很短病情劇烈。早期研究表明抗生素對于大腸桿菌（Escherichia coli）等革蘭氏陰性菌不具有明顯的治療效果。隨后的研究中人們發(fā)現(xiàn)，相比起藥物治療，動物自體免疫反應(yīng)對于清除桿菌引起的炎癥具有更為重要的意義?，F(xiàn)今對于臨床乳房炎的推薦治療方案是：使用抗生素治療大多數(shù)革蘭氏陽性菌（無乳鏈球菌，金黃色葡萄球菌等）病例，等待大多數(shù)其他的病例（以大腸桿菌為代表的革蘭氏陰性菌）自行康復(fù)。
3.干奶期療法
人們研究出了奶牛干奶期療法（DCT）用來幫助治療已有的感染病例同時預(yù)防潛在的新增感染。在高感染比例（實驗1）與低感染比例（實驗2）的兩種情況，使用后藥浴+全乳區(qū)干奶療法都可以減少大約50%的新增感染病例。在之后人們又發(fā)明了一種非抗生素的乳頭內(nèi)部密封劑，它很快被廣泛地用作抗生素干奶期療法的輔助手段。
乳房炎的預(yù)防措施
1.擠奶設(shè)備與擠奶管理
隨著機器擠奶的快速普及，人們開始深入研究擠奶設(shè)備對乳房炎影響。真空壓穩(wěn)定、無故障的高質(zhì)量擠奶設(shè)備對于維持乳房健康具有重要的意義。擠奶機真空壓的異常波動和過長的擠奶時間都會導(dǎo)致奶襯的滑落，并進一步增加乳腺感染的風(fēng)險，應(yīng)該盡量避免。擠奶設(shè)備可以作為污染媒介，導(dǎo)致病菌在奶牛間的交叉感染，也可能會破壞乳頭括約肌并造成皮膚損傷。
乳頭皮膚表面的細(xì)菌數(shù)與乳房炎發(fā)病率具有正向關(guān)聯(lián)性。大量研究表明后藥浴是最有效的預(yù)防奶牛乳腺感染的衛(wèi)生消毒措施，但單純的后藥浴本身并不能完全控制葡萄球菌和環(huán)境性致病菌（桿菌等）。相對地，在擠奶前對乳頭進行合規(guī)的準(zhǔn)備流程可以顯著的降低大腸桿菌和環(huán)境性鏈球菌引發(fā)的乳腺感染。完整的擠奶前準(zhǔn)備流程包括乳頭清潔（擦拭用的毛巾不可重復(fù)使用），驗?zāi)?，以及至?0秒的前藥浴殺菌。
外界驚嚇造成的奶牛應(yīng)激會顯著的影響牛奶的擠出。研究者發(fā)現(xiàn)，應(yīng)激導(dǎo)致的牛奶殘留會加速長期鏈球菌感染的奶牛轉(zhuǎn)變?yōu)榕R床乳房炎。奶牛受到應(yīng)激后牛奶更難擠出，這會延后脫杯時間并增加整體擠奶耗時，增加了乳頭受到損傷可能也就同時加大了潛在的乳房炎風(fēng)險。
2.基因選育
最近數(shù)十年里，隨著基因技術(shù)的不斷發(fā)展，選育對乳房炎更有抵抗力的奶牛成為可能。研究發(fā)現(xiàn)乳房炎易感性與牛奶產(chǎn)量具有正相關(guān)性（意味著高產(chǎn)牛更容易患上乳房炎），因此選育具有高乳房炎抵抗力基因的奶牛是非常具有意義的。從1994年開始美國就將體細(xì)胞評分（SCS）合并入了國家育種篩選指數(shù)（US selection indices）。
3.營養(yǎng)管理
營養(yǎng)管理對于乳房炎的作用長久以來一直具有爭議。直到1985年研究者通過實驗發(fā)現(xiàn)了缺乏硒和維生素E會直接增加臨床乳房炎的患病時間。在此基礎(chǔ)上Grasso等人的后續(xù)實驗闡述了其中的機制：硒和維生素E是通過維持中性粒細(xì)胞的免疫活性來維護乳房健康的。這個結(jié)果對于奶牛膳食管理具有重大的指導(dǎo)意義。
4.免疫療法
疫苗被證實對于奶牛身上的許多細(xì)菌性疾病都很有效。然而對于乳房炎來說，致病菌是一系列特性迥異并且不斷演化的細(xì)菌性病原體，而這些細(xì)菌在不同的牧場中又能變異成特性不同的各類菌株。這就為開發(fā)有效的乳房炎疫苗增加了難度。最早開發(fā)并問世的乳房炎疫苗，主要針對的是以金黃色葡萄球菌為代表的革蘭氏陽性菌，它能夠顯著降低畜群中產(chǎn)生新感染病例。
到了90年代，能有效的對革蘭氏陰性菌的核心抗原疫苗也被成功地開發(fā)出來。革蘭氏陰性菌疫苗使用了具有高度保守序列的脂多糖核心抗原，因此能避免不同牧場間細(xì)菌菌株變異的問題。桿菌類細(xì)菌造成的乳腺感染所導(dǎo)致的臨床癥狀大多會直接導(dǎo)致嚴(yán)重的經(jīng)濟損失與動物福利問題。而革蘭氏陰性菌疫苗能非常有效地控制這些癥狀，延緩病程并快速清除感染，因此在牧場中被廣泛使用。
5.未經(jīng)產(chǎn)牛與乳房炎
一般來說未經(jīng)產(chǎn)小母牛不會受到乳房炎影響。但最近幾十年有不少未經(jīng)產(chǎn)牛群中發(fā)生大量乳腺感染的研究報告出現(xiàn)。人們發(fā)現(xiàn)用抗生素治療金黃色葡萄球菌引起的未經(jīng)產(chǎn)牛乳腺感染非常有效，而這種情況往往不會發(fā)生在經(jīng)產(chǎn)牛中。盡管未經(jīng)產(chǎn)牛對于常見致病菌的感染率相對較低，但它們往往有很高的凝固酶陰性葡萄球菌（CNS）感染比率。有趣的是，這些凝固酶陰性葡萄球菌感染的病例有很高的幾率會自行痊愈，而且通常對產(chǎn)奶量并沒有影響。因此對于未經(jīng)產(chǎn)小母牛，抗生素治療在大多數(shù)情況下沒有必要，牧場需要做的更多是預(yù)防層面的措施，比如驅(qū)趕蚊蠅，避免奶牛間互相吮吸乳頭，確保牛舍的清潔舒適等。
總結(jié)
隨著對乳房炎認(rèn)知與理解的提升，人們深刻的認(rèn)識到奶牛乳房炎對于牧場經(jīng)濟效益和動物福利都可造成極大的損害。隨著正確有效的管控措施與治療手段的實施，在許多地方已經(jīng)將乳房炎控制得非常理想?？股厥侵委熑榉垦撞豢商娲墓ぞ撸木窒扌詰?yīng)當(dāng)被人們充分了解。隨著牧場規(guī)模的擴大和相應(yīng)管理模式的變化，環(huán)境性乳房炎的發(fā)生有顯著增長的趨勢。采用系統(tǒng)化的防控管理程序、保持一致性的標(biāo)準(zhǔn)化擠奶流程，將會是未來管控乳房炎的關(guān)鍵。
如何控制牛群的整體發(fā)病率依舊會是牧場在未來所面臨的長期挑戰(zhàn)。對于大量新興的牧場要重視對員工的培訓(xùn)，要讓他們能夠成為整個管控流程的一部分，確保規(guī)范操作的實施，這對于降低畜群感染率以及提升牛奶的品質(zhì)都至關(guān)重要。對于管理完善的大型集約化牧場，一些不常見的病原體（原壁菌，牛支原體）需要引起警惕。對于抗生素濫用導(dǎo)致的抗藥性所引發(fā)的擔(dān)憂也會持續(xù)發(fā)酵，如何評估治療的有效性，如何確定不同情況下抗生素的有效劑量，將會是未來研究的方向。
隨著越來越多的自動化機械進入牧場替代人力，這些人工智能化趨勢在未來又將會如何轉(zhuǎn)變牧場管理者的思路并改變?nèi)榉垦椎墓芾沓绦?，值得大家拭目以待?/strong>
