程艷艷,張志剛,劉本君,高 利
(東北農(nóng)業(yè)大學(xué)動物醫(yī)學(xué)學(xué)院,黑龍江 哈爾濱150030)
奶牛乳房炎通過影響牛奶的產(chǎn)出率和質(zhì)量對奶業(yè)造成巨大的經(jīng)濟損失。乳房炎是源于細(xì)菌感染或擠奶方式不正確造成機體產(chǎn)生免疫應(yīng)答[1],有報道稱,機體的免疫反應(yīng)會導(dǎo)致機體氧自由基的產(chǎn)生增多[2]及許多相關(guān)因子的變化[3-4]。自由基在體內(nèi)有很強的氧化反應(yīng)能力,一旦體內(nèi)的自由基產(chǎn)生過多,易對蛋白質(zhì)、脂質(zhì)和核酸等產(chǎn)生傷害,從而引起機體的氧化應(yīng)激和脂質(zhì)過氧化[5]。過氧化物酶被認(rèn)為是細(xì)胞內(nèi)抵御氧化損傷的第一道防線,因此它的活性直接體現(xiàn)了機體抗氧化能力[6]。但是目前關(guān)于不同程度奶牛乳房炎和奶??寡趸芰﹃P(guān)系的報道非常有限,本試驗通過研究二者的相關(guān)性并探討所測定的指標(biāo)是否可以作為判定乳腺損傷的依據(jù)。
1.1 試驗動物分組 利用乳汁體細(xì)胞計數(shù)儀檢測法對40頭試驗?zāi)膛_M(jìn)行分組,分為4組:C組(SCC<5×105個/mL)、Ⅰ組(5×105<SCC<1.5×106個/mL)、Ⅱ組(1.5×106<SCC<5×106個/mL)和Ⅲ組(SCC>5×106個/mL)。
1.2 血樣的采集 選擇阿城區(qū)某奶牛示范基地的荷斯坦奶牛40頭(年齡和泌乳期相近)。頸靜脈采集C組、Ⅰ組、Ⅱ組、Ⅲ組各10頭奶牛的血液,采樣前消毒取血部位,對每頭牛約取15mL血液。對采集血樣的奶牛和試管進(jìn)行號碼標(biāo)記,將采集的血樣室溫下靜止。
1.3 乳樣的采集 采集C組、Ⅰ組、Ⅱ組、Ⅲ組各10頭奶牛的乳汁,采樣前對乳區(qū)進(jìn)行清洗,然后用70%酒精消毒乳區(qū),棄掉頭2把乳汁,進(jìn)行全天采樣,從早上6點開始,每間隔5h進(jìn)行取樣,取樣3次,每次20mL,最后混入無菌奶瓶中。將采集的乳樣放到有冰塊的泡沫箱中,將乳樣帶回實驗室檢測。
1.4 血樣的處理及測定 頸靜脈采集血液,在室溫下自然凝固1~2h,冰浴30min,然后3 000r/min離心10min,分離血清,4℃保存,待測。樣品采用南京建成生物工程研究所超氧化物歧化酶 (superoxide dismutase,SOD)、谷胱甘肽過氧化物酶(glutathione peroxidase,GSH-Px)和丙二醛 (malonal-dehyde,MDA)試劑盒進(jìn)行測定。
1.5 乳樣的處理及測定 將乳樣3 000r/min離心5min,除去上層乳脂,然后于16 000r/min高速離心機中離心10min,收集上清,4℃保存,待測。如檢測時間較長,要將樣品置于-80℃冰箱中保存?zhèn)溆?。樣品采用南京建成生物工程研究所SOD、GSH-Px和MDA的試劑盒進(jìn)行測定。
1.6 數(shù)據(jù)分析 利用軟件SPSS 13.0軟件統(tǒng)計分析進(jìn)行分析處理,數(shù)據(jù)用±SD表示。
2.1 血清中SOD、GSH-Px活性及MDA水平 見圖1~3。
圖1 血清各組中SOD活性
圖2 血清各組中GSH-Px活性
由圖1、2可看出,本試驗中Ⅰ、Ⅱ、ⅲ組相比于對照組SOD、GSH-Px酶活性依次降低,且P<0.05。由圖3可得出,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ組相比于對照組MDA水平依次升高,且P<0.05。
圖3 血清各組中MDA含量
2.2 乳清中SOD、GSH-Px活性及MDA水平 見圖4~6。
圖4 乳清各組中SOD含量
圖5 乳清各組中GSH-Px含量
圖6 乳清各組中MDA含量
由圖4、5可看出,與對照組相比,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ組SOD、GSH-Px酶活性依次降低(P<0.05)。圖6顯示,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ組相比于對照組MDA水平依次升高(P<0.05)。
在試驗中奶牛患有乳腺炎時,血清及乳清中SOD、GSH-Px的活性顯著低于對照組,且隨著炎癥程度的加重,SOD、GSH-Px的活性也逐漸降低,說明奶牛在患有乳腺炎時,機體內(nèi)抗氧化酶活力顯著降低。這主要是因為奶牛發(fā)生乳腺炎時,體內(nèi)大量的自由基異常生成并超過了機體的清除能力,于是機體內(nèi)的SOD和GSH-Px被大量消耗[7]。
MDA水平的增加可能源于自由基產(chǎn)生過多,SOD和GPX-Px酶活性降低,致使機體產(chǎn)生氧化損傷,細(xì)胞內(nèi)的自由基受內(nèi)源性的過氧化物酶如SOD和GPX-Px等控制,然而自由基產(chǎn)生突破抗氧化防線,細(xì)胞內(nèi)則發(fā)生氧化應(yīng)激,MDA是氧化應(yīng)激引起的脂質(zhì)過氧化的產(chǎn)物[8]。本試驗結(jié)果提示,奶牛在患有乳腺炎時過氧化物和自由基參與了乳腺炎的發(fā)生過程,并且使機體組織細(xì)胞受到氧化損傷。
奶牛發(fā)生乳腺炎時,動物機體和乳腺組織均產(chǎn)生了過多的自由基,機體的總抗氧化能力下降,抗氧化系統(tǒng)活性物質(zhì)嚴(yán)重不足,已經(jīng)不能有效地清除體內(nèi)過多的自由基,導(dǎo)致乳腺上皮細(xì)胞的細(xì)胞膜無法有效防御自由基的攻擊,以至于過多的自由基使乳腺上皮細(xì)胞細(xì)胞膜的通透性異常,從而引起乳腺細(xì)胞分泌異常乳。因此,檢測血液中和乳汁中SOD和GSH-Px酶活性和MDA的含量變化可以指示乳房炎的嚴(yán)重程度,這些指標(biāo)也可以作為判定乳腺炎奶牛乳腺損傷的依據(jù)。
[1] 劉春元,鐵煥錄.奶山羊乳房炎的綜合防治[J].中國獸醫(yī)雜志,2012,48(1):37-38.
[2] Bouwstra R J,Nielen M,Newbold J R,etal.Vitamin E supplementation during the dry period in dairy cattle.Part II:Oxidative stress following vitamin E supplementation may increase clinical mastitis incidence postpartum [J].J Dairy Sci,2010,93:5696-5706.
[3] 李曉蕾,張宇,劉本軍,等.不同程度乳腺炎血清中相關(guān)細(xì)胞因子的試驗[J].中國獸醫(yī)雜志,2011,47(10):7-8.
[4] 張宇,王洪偉,魏成威,等.不同乳腺炎乳中部分相關(guān)酶變化的試驗[J].中國獸醫(yī)雜志,2011,47(3):23-25.
[5] Kaufmann J A,Bickford P C,Taglialatela G.Free Radical-Dependent Changes in Constitutive Nuclear Factor Kappa B in the Aged Hippocampus[J].Neuroreport,2002,13:1917-1920.
[6] Jomova K,Jenisova Z,F(xiàn)eszterova M,etal.Arsenic:toxicity,oxidative stress and human disease[J].J Appl Toxicol,2011,31:95-107.
[7] Mukherjee R.Selenium and vitamin E increases polymorphonuclear cell phagocytosis and antioxidant levels during acute mastitis in riverine buffaloes[J].Vet Res Commun,2008,32:305-313
[8] Halliwell B.Free radicals and antioxidants:apersonal view[J].Nutr Rev,1994,52:253-267.