吳文學,王朋朋,王天坤,高 光,張海燕,馬文閣
(1. 中國農業大學動物醫學院,北京海淀100193 ; 2. 北京市昌平區動物疫病預防控制中心,北京昌平102200 ; 3. 中國獸醫藥品監察所,北京海淀100081)
奶牛乳房炎可導致奶牛福利下降、牛奶產量和質量降低、防治用藥及勞動力成本增加,不僅影響公共衛生安全和食品衛生安全,也給我國奶牛養殖業造成了巨大經濟損失。奶牛乳房炎的病因非常復雜,單一的防控措施很難取得良好效果,需要從抗病育種、病原菌的控制、飼養管理、藥物和疫苗防治等方面采取綜合措施,才能有效防控奶牛乳房炎。因此,本文分別對各項防控技術的研究進展和應用現狀進行了總結和分析,以便于廣大奶牛養殖業者和獸醫更好地了解各項防治技術的現狀和問題,做好奶牛乳房炎的綜合防治工作。
奶牛的產奶量、繁殖力和乳房炎等生理性狀,受遺傳因素和環境因素的雙重影響。奶牛乳房炎的遺傳力相對較低,不超過0.10分(總分1.0),是產奶量遺傳力的1/3,這也是抗病奶牛選育的成果明顯少于高產奶牛選育的原因[1-4]。盡管如此,通過乳房炎抗病奶牛的遺傳學研究,還是鑒定出了一些與乳房炎抗性相關的遺傳性狀,例如乳房和乳頭的形狀等[5]。研究表明,對于呈漏斗狀的乳頭,擠奶杯更不容易上爬,對乳頭池的擠壓和組織損傷程度也更輕。因此,漏斗狀乳頭的乳房炎發病率要明顯低于圓柱狀乳頭[6]。乳頭末端的形狀也會影響其抗病力,末端呈尖錐形的乳頭更容易受到損傷,而末端為圓形的乳頭患乳房炎的機率則相對較低。表現乳房深度下垂、乳頭內陷的奶牛,抵抗細菌入侵的能力都較差,更容易發生乳房炎。體細胞數也是抗病育種時要考慮的一個指標,應優先選擇那些后代的體細胞數較低的公牛來配種。
2.1 傳染性病原菌的防控 眾所周知,良好的擠奶衛生、擠奶后乳頭藥浴是控制乳房炎的關鍵[7]。病原菌主要存在于感染的乳腺中、乳頭口和乳頭皮膚傷口處,在擠奶過程中,如果擠奶設備、擠奶員的手和擠奶用具等未能得到徹底的清洗和消毒,就可能傳播病原菌[8]。病原菌可從感染部位傳染給健康的乳腺和乳頭,也可以在乳頭管內或乳頭傷口中重復感染。在擠奶時進行衛生消毒,尤其是擠奶后乳頭藥浴消毒,可以明顯減少這些部位的病原菌數量,將患病率降低到較低水平甚至完全根除。具有殺菌作用的藥浴產品主要有聚維酮碘、氯己定、季銨鹽、戊二醛單方或復方溶液等,目前市場上80%的乳頭藥浴液都是碘制劑,這類制劑具有殺菌效果好、性價比高和乳頭刺激相對較小等優點。但是,碘制劑的滅菌效率與有效碘含量沒有明顯相關性,而是與游離碘含量呈正相關,所以不能簡單地根據產品中有效碘含量來評價碘制劑的消毒效果[9]。
2.2 環境性病原的防控 能夠誘發奶牛乳房炎但不具有傳染性的病原主要來源于養殖環境中,如動物糞便、動物分泌物、墊料、飼料、土壤和水等,故稱為環境性病原。這類病原的流行病學非常復雜,防控難度也非常大。養殖密度過大、牛舍通風不良、水槽漏水,或者奶牛接觸到臟污的積水、淤泥以及糞污堆積場,都會增加奶牛感染環境性病原菌的機會。如果1頭牛感染了環境性病原菌,也可能在擠奶過程中傳播給其他牛。此外,被環境性病原菌(尤其是黏質沙雷菌和綠膿桿菌)污染的擠奶器、奶管以及乳頭藥浴產品,也可以傳播病原,甚至污染整個擠奶廳和圈舍內的水源。
在環境性病原中,對奶業經濟影響最大的是鏈球菌和大腸菌類病原,它們主要在擠奶間歇期通過與乳頭的直接接觸來傳播[10-11]。由于這類病原菌不容易在乳頭表面、乳頭管或乳頭傷口處定殖,所以對傳染性病原有效的防控措施(如擠奶后乳頭消毒)并不適用于對這類環境性病原菌的防控。有些研究報道稱,乳頭消毒劑或封閉劑能夠減少在擠奶間歇期污染到乳頭表面的病原,例如在擠奶前將清潔、干燥后的乳頭浸在消毒液中30 s,然后在上杯前用干凈的紙或布擦凈消毒液,能夠顯著減少許多牛群的環境性乳房炎的發病率[12-13]。但是,這一措施的防治效果尚缺乏科學的試驗證實。
環境性病原菌雖然不會在乳頭表面持續感染,但卻能夠在局部環境中定殖。墊料是環境性病原菌最適合定殖的物質,尤其是有機墊料。在木屑、刨花、稻草、糞便和糞渣等可以生物降解的有機材料中,含有豐富的支持微生物生長的營養物質。例如,闊葉樹的木屑和未堆肥處理的糞渣通常都含有乳房炎病原菌,木屑中的肺炎克雷伯菌的含量一般都高于其他類型的有機墊料[14]。未使用過的干燥的有機墊料中通常很少會含有致病菌,但是一旦使用很快就會被污染,一般在使用后24 h,有機墊料內就會有大量的致病菌。因此,在飼養過程中應經常更換墊料。例如,每天清除牛床后部的墊料并重新鋪上干凈的墊料,或者按從前向后的順序清除全部墊料,這樣就能保持墊料的清潔和干燥。相對有機墊料而言,洗砂和石灰等無機墊料中含有的水分比較少,缺乏微生物生長所需的營養,微生物的含量也都普遍較少,所以使用這類無機墊料時可以減少更換墊料的頻率。但是,用過的砂子如果清洗不徹底,也會含有較高濃度的有機物,為微生物生長提供營養物質,增加病原菌滋生和傳播的風險。高溫高濕的環境有利于微生物生長,因此在溫暖、潮濕的季節,使用有機墊料的圈養奶牛更容易發生環境性乳房炎。即使采用最好的衛生措施,奶牛臥倒時身體下方不通風,潮濕和溫暖環境仍會促進細菌的生長。
與圈養相比,放牧通常會降低大腸菌乳房炎的發病率,但是不會明顯降低環境性鏈球菌感染率[15]。因此,應綜合考慮牛場當地的氣候、牛舍設施、墊料種類和降雨等因素,采取有效的飼養和管理方法,保持環境的清潔和干燥。
3.1 減少奶牛的應激 白細胞是乳房防御病原感染的關鍵成份,而應激會損壞白細胞的免疫功能,導致臨床乳房炎的發病率或新感染的機率增加[16]。另外,應激還會影響奶牛排乳,排乳不徹底會導致臨床乳房炎的發病率上升。因此,天氣炎熱時應及時給奶牛降溫,以減少應激和環境乳房炎的綜合影響。生產過程中,還有一些會引起奶牛應激反應的非氣候因素,如:有毒氣體(氨氣和硫化氫)、習慣的改變、噪音、隔離、擠奶員或擠奶器擠奶粗暴等原因[17]。飼養員應細心觀察奶牛的行為變化,可以根據奶牛不愿進擠奶廳、在擠奶位排便以及精神緊張等表現,來判斷奶牛是否出現了應激反應。這就要求飼養員和獸醫要細心觀察和記錄,辨別導致應激的因素,及時改善、減輕和消除應激反應。
3.2 避免奶牛乳頭受到損傷 乳頭損傷是乳房炎發生的最大誘因。圈舍和牛床設計不當或維護不善、飼養密度過大、圈舍或過道地面太光滑、排污溝未遮蓋、排污溝柵格過寬、路肩臺階過高、鐵絲網上尖銳鐵絲、籬笆設計不合理、廢棄的設備等都可能損傷奶牛的乳頭[17]。受損的乳頭不僅更易感染病原微生物,而且不利于擠奶操作。對于受損的乳頭創口,可以用含有皮膚調理劑(潤滑劑)的乳頭浴液進行定期消毒,清除創口周圍的病原微生物。
3.3 合理調節飼喂 干乳早期是乳房炎感染的高危期,盡快讓干乳牛恢復體質能夠有效減少乳房炎的發生。通常在泌乳期的最后1周,通過限制采食量、飼喂蛋白質含量低的干草、限制飲水、改變舍飼地點等可以降低產奶量,促進奶牛體質的恢復。另據報道,擠奶后及時喂料也會減少乳房炎的發生。剛擠完奶后,乳頭管仍然處于擴張狀態,大約持續60 min后才關閉。乳頭管擴張期間,致病菌很容易通過乳頭管入侵并感染乳區[18]。因此,在擠奶后應立即喂料,讓奶牛保持站立姿勢,避免乳頭接觸地面或墊料等而被感染。另外,不同的日糧類型也會影響糞便中的環境性病原的數量,從而影響進入環境中的病原菌的數量。
正確使用擠奶器可以減少乳區或乳頭之間的交叉感染,保持乳頭皮膚和乳頭管的健康,最大限度地減少細菌在乳頭管內或乳頭管周圍增殖,降低擠奶期間細菌侵入乳頭管的風險。
4.1 降低因擠奶器造成的交叉感染 在傳染性病原感染比較嚴重的牛場,約40%的新發乳房炎病例是擠奶器造成的交叉感染。在2次擠奶的間歇期,對擠奶器進行加熱滅菌或返向清洗,可以有效減少擠奶器上的傳染性病原。但是,加熱滅菌或返向清洗的成本高于收益,所以最佳方案是選擇設計優良的擠奶器來減少擠奶過程中的交叉感染。
4.2 保持乳頭皮膚和乳頭管的健康 如果擠奶杯內襯的長度和乳頭大小不匹配,擠奶時就會對乳頭造成傷害。如果乳頭過長,進入內襯過深,會導致內襯收縮不完全,乳頭末端難以得到充分按摩。反之,如果乳頭過短,進入內襯的深度不夠,形成的空腔較大,即使脈動系統工作正常也是無效的。如果內襯過緊或過硬,引起過度真空和/或收縮,則會造成乳頭末端的過度角化。與輕微的過度角化相比,嚴重的過度角化和沒有過度角化都會給增加奶牛感染乳房炎的風險[19]。由此可見,乳頭管內角蛋白動力學在乳房炎的預防過程中具有重要作用,角蛋白的生成過少或清除過多都會在一定程度上增加乳房炎患病風險。
4.3 降低細菌侵入乳頭管的風險 現代化擠奶設備和口徑較大的管道可以提供穩定的真空環境,減少了乳滴高速回沖的影響,有效降低了細菌侵入乳頭管的風險。而一些設計較差的擠奶器,在發生擠奶杯內襯滑落或擠奶器集群脫落(尤其是擠奶末期前后)以及真空條件下快速脫杯時,會導致乳滴高速回沖,有些細菌就會隨乳滴侵入乳頭管[19]。一般說來,正確安裝擠奶杯可以最大程度地減少內襯的滑落,也可采用徑向控制臂、軟管支架和滑落率較低的內襯來解決這個問題。
5.1 乳房注入劑和封閉劑 對于奶牛乳房炎,常用抗生素進行治療。對于泌乳期患病的乳區,通過向乳區內灌注抗生素的方法,可以取得明顯的治療效果。對于出現全身癥狀的乳房炎患牛,乳房嚴重腫脹,采取乳房灌注療法效果不明顯時,應采用全身抗生素治療。目前國內批準上市的泌乳期乳房內灌注用制劑主要有頭孢噻呋鈉、頭孢洛寧、鹽酸吡利霉素、鹽酸頭孢噻呋、硫酸頭孢喹肟,氨芐西林—芐星氯唑西林、氨芐西林鈉—氯唑西林、芐星鹽鄰氯青霉素等。
在干乳后不同階段發生新的乳房感染的機率不同。干乳早期感染率最高,中期感染率降低,分娩時又升高。因為干乳期新發生的感染大都會持續到下一個哺乳期,并且在分娩時或分娩后不久就會誘發臨床乳房炎,所以干乳期新發感染會影響整個牛群的乳房炎的控制水平。控制干乳期新發感染的有效治療方案是乳房注入抗菌藥和乳頭封閉劑。通過向乳房注入抗菌藥可以殺滅已感染的病原菌,使用乳頭封閉劑則有助于控制整個干乳期內環境性乳房炎致病菌的感染,例如,目前國內已經批準上市的鹽酸頭孢噻呋鈉、頭孢洛寧、硫酸頭孢喹肟和利福昔明等干乳期乳房注入劑和次硝酸鉍乳頭封閉劑等。
5.2 疫苗免疫 目前,國外商品化的奶牛乳房炎疫苗有針對金黃色葡萄球菌乳房炎的 Lysigin苗、針對大腸桿菌乳房炎的J5疫苗、針對分支桿菌乳房炎的Mycomune疫苗、針對大腸桿菌和金黃色葡萄球菌乳房炎的Starvac二聯苗等[20]。這些疫苗能夠減輕奶牛乳房炎的嚴重程度,但在降低發病率方面的效果不明顯。目前,國內外市場上還沒有針對鏈球菌乳房炎的商品化疫苗。J5疫苗曾在我國注冊和應用,國內曾有報道稱研制了多聯全菌疫苗,均因臨床應用效果不明顯而未得到推廣。
管理因素和環境因素是除了遺傳因素以外能夠誘發奶牛乳房炎的最主要的原因,而且還會與遺傳因素、生理因素(如泌乳階段、產奶量、奶流速度和妊娠等)相互影響,是導致不同牛群感染率差異的主要原因。因此,奶牛場應從氣候、季節、牛群規模、飼養方式、營養水平、應激、衛生、墊料、藥物等多方面入手,對奶牛乳房炎進行綜合防治,才能取得理想效果。