汪 悅 王 炳 蘇漢書 黃清赟 郭 琪 蔣林樹

(北京農(nóng)學(xué)院動(dòng)物科學(xué)技術(shù)學(xué)院，奶牛營養(yǎng)學(xué)北京市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京102206)

牛奶體細(xì)胞生成與乳品質(zhì)量和安全的關(guān)系

汪 悅 王 炳*蘇漢書 黃清赟 郭 琪 蔣林樹*

(北京農(nóng)學(xué)院動(dòng)物科學(xué)技術(shù)學(xué)院，奶牛營養(yǎng)學(xué)北京市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京102206)

牛奶體細(xì)胞數(shù)是反映奶牛乳房健康狀況的重要指標(biāo)之一，該指標(biāo)偏高意味著奶?？赡芴幱趤喗】祷蚣膊顟B(tài)。在奶牛正常生理狀態(tài)下，牛奶體細(xì)胞的組成和數(shù)量都是基本穩(wěn)定的，而當(dāng)乳房外傷或疾病(如乳房炎等)發(fā)生時(shí)，牛奶體細(xì)胞數(shù)增多，產(chǎn)奶量降低，乳品質(zhì)量下降。牛奶的品質(zhì)關(guān)系到消費(fèi)者的健康，因此，確保生鮮乳的質(zhì)量安全是奶牛養(yǎng)殖工作者必須著手解決的首要問題。因此，本文圍繞牛奶體細(xì)胞生成與產(chǎn)奶量和乳品質(zhì)之間的關(guān)系展開綜述，為提高乳品質(zhì)量安全提供理論指導(dǎo)。

奶牛；體細(xì)胞；產(chǎn)奶量；乳品質(zhì)量和安全

牛奶中的體細(xì)胞是指源于奶牛身體的細(xì)胞，其主要成分是乳腺腺泡脫落的上皮細(xì)胞和參與機(jī)體免疫的免疫細(xì)胞。牛奶體細(xì)胞數(shù)(somatic cell count,SCC)是指每毫升牛奶中體細(xì)胞總數(shù)，SCC是反映奶牛乳房健康狀況的重要指標(biāo)之一。該指標(biāo)偏高意味著奶牛可能處于亞健康或疾病狀態(tài)，如乳房出現(xiàn)外傷或致病菌入侵感染(如乳房炎等)時(shí)，或者動(dòng)物機(jī)體出現(xiàn)代謝紊亂(如酸中毒或者酮病)時(shí)，容易導(dǎo)致牛奶SCC增多，并且降低產(chǎn)奶量以及乳品質(zhì)。而安全、可靠、優(yōu)質(zhì)的生鮮乳關(guān)系到每一個(gè)消費(fèi)者的飲食安全與健康。到目前為止，有研究發(fā)現(xiàn)奶牛牛奶中SCC的變化與產(chǎn)奶量以及其他乳成分密切相關(guān)[1]。Dos Reis等[2]研究發(fā)現(xiàn)，與低SCC奶相比，高SCC奶中乳脂率、乳蛋白率、乳糖率顯著下降。這可能是由于奶牛感染乳房炎后，導(dǎo)致食欲不振，日攝入營養(yǎng)不足，血液葡萄糖含量較低。Ma等[3]指出，隨著牛奶SCC的增高，產(chǎn)奶量逐漸下降。產(chǎn)奶量與SCC呈顯著線性負(fù)相關(guān)，SCC線性分值上升，則奶牛產(chǎn)奶量下降；該分值每上升1分，產(chǎn)奶量約下降(奶損失)0.8 kg。奶牛在患乳房炎時(shí)，乳腺細(xì)胞受到損傷或破壞，從而引起分泌機(jī)能障礙，進(jìn)而導(dǎo)致牛奶SCC升高以及產(chǎn)奶量減少。因此，本文旨在對(duì)牛奶體細(xì)胞的生成及其與產(chǎn)奶量以及乳成分之間的關(guān)系進(jìn)行綜述，為奶牛養(yǎng)殖管理、調(diào)控奶牛機(jī)體健康、降低牛奶SCC以及提高乳品質(zhì)提供理論指導(dǎo)。

1 牛奶體細(xì)胞的來源、檢測方法及監(jiān)測意義

1.1 來源

體細(xì)胞主要是由乳腺腺泡脫落的上皮細(xì)胞和參與機(jī)體免疫反應(yīng)的免疫細(xì)胞(包括巨噬細(xì)胞、淋巴細(xì)胞、多形核嗜中性白細(xì)胞)組成[4]。正常情況下，牛奶中的少數(shù)白細(xì)胞能夠抵御外來微生物的感染。當(dāng)外源致病菌入侵時(shí)，機(jī)體會(huì)向乳腺釋放大量的白細(xì)胞，以起到抗炎作用，從而導(dǎo)致牛奶SCC激增[5]。

牛奶SCC是衡量乳房健康的重要指標(biāo)之一。正常情況下，牛奶SCC為20萬～30萬個(gè)/mL。該指標(biāo)偏高，意味著奶牛可能處于亞健康或疾病狀態(tài)。乳區(qū)感染的牛乳汁中90%以上的細(xì)胞是白細(xì)胞，其余為乳房組織的分泌細(xì)胞和脫落的上皮細(xì)胞。牛奶SCC與乳房炎的關(guān)系見表1。

表1 牛奶SCC范圍與乳房炎的關(guān)系Table 1 The relationship between milk SCC and mastitis[6]

1.2 檢測方法

牛奶SCC的主要檢測方法基于牛奶SCC的不同理化特性，大體分為直接檢測法和間接檢測法。直接檢測法包括人工鏡檢法和計(jì)算機(jī)視覺檢測法。前者主要采用顯微鏡觀察載玻片上牛奶樣品并由人工對(duì)體細(xì)胞進(jìn)行計(jì)數(shù)。后者是通過計(jì)算機(jī)視覺對(duì)SCC進(jìn)行檢測[7]。

間接檢測牛奶SCC的方法較多，包括加利福尼亞乳房炎檢測(CMT)法、威斯康辛乳房炎試驗(yàn)(WMT)法、DNA法、ATP法、電導(dǎo)率(EC)法、pH法還有黏度法等[8]。而目前最常用的是近紅外法測SCC，利用近紅外光譜測定牛奶中的成分從而對(duì)SCC進(jìn)行定性鑒別。

1.3 監(jiān)測意義

牛奶SCC往往隨著奶牛機(jī)體發(fā)生炎癥程度的加劇而增多，當(dāng)炎癥減輕，SCC會(huì)隨之減少，主要作用是抗炎和修復(fù)受損組織。因此，通過對(duì)不同來源的牛奶進(jìn)行SCC的測定，可以作為衡量奶牛健康以及乳腺感染程度的方法之一[9]。對(duì)牛奶SCC檢測的重要作用還包括以下幾點(diǎn)：1)監(jiān)測牛群隱形乳房炎的流行率；2)判斷每頭牛感染的嚴(yán)重程度和持續(xù)時(shí)間；3)對(duì)比SCC變化，確定牛群乳房炎發(fā)展趨勢；4)確定感染牛，通過DHI報(bào)表即可找出SCC高的個(gè)體牛并與現(xiàn)場CMT法檢查相結(jié)合來確定感染牛及感染乳區(qū)；5)確定健康牛和感染牛的擠奶次序；6)避免SCC高的牛奶混入原料奶，保證原料奶質(zhì)量；7)確定淘汰牛標(biāo)準(zhǔn)。

2 影響牛奶體細(xì)胞生成的關(guān)鍵因素

Jagielski等[10]指出，因?yàn)槟膛Ｄ讨蠸CC的升高是對(duì)乳腺損傷的反映并且由炎癥介質(zhì)調(diào)節(jié)，所以影響SCC的主要因素是乳腺受到感染。在乳腺未感染時(shí)，管理、年齡、季節(jié)等其他因素對(duì)牛奶SCC的影響并不顯著。但是，近年來有研究發(fā)現(xiàn)，奶牛的不同干奶期長度對(duì)泌乳階段牛奶SCC會(huì)有一定影響[11]。此外，通過研究高SCC奶中蛋白質(zhì)組分的變化，發(fā)現(xiàn)前列腺素與SCC也存在一定的關(guān)聯(lián)性[12]。

2.1 乳房炎

乳腺內(nèi)部感染容易誘發(fā)奶牛乳房炎的發(fā)生，進(jìn)而引起牛奶SCC的升高。奶牛隱性乳房炎的發(fā)病率較高，在46.4%～85.7%[13]。雖然隱性乳房炎沒有臨床癥狀，卻可以引起產(chǎn)奶量的急劇減少[14]。到目前為止，對(duì)引起乳房炎的致病菌已有大量研究。Baumert等[15]研究發(fā)現(xiàn)牛棒狀桿菌(Corynebacteriumbovis)、無乳鏈球菌(Streptococcusagalactiae)以及凝固酶陰性葡萄球菌(coagulase-negativeStaphylococcus)是造成隱性乳房炎的主要病原菌。引起乳房炎的病原菌，根據(jù)其傳播特點(diǎn)，大體可分為2類：一類是接觸傳染性病原微生物，它定植于乳腺并通過擠奶傳播，包括無乳鏈球菌、停乳鏈球菌(Streptococcusdysgalactiae)、金黃色葡萄球菌(Staphylococcusaureus)和支原體(mycoplasma)；另一類為環(huán)境性病原體，包括大腸桿菌(Escherichiacoli)、肺炎克雷伯菌(Klebsiellapneumoniae)、產(chǎn)氣腸桿菌(Enterobacteraerogenes)、沙雷氏菌(Serratia)、變形桿菌(Proteus)、假單胞菌(Pseudomonas)等。Awale等[16]研究表明，奶牛乳腺受到鏈球菌感染后的牛奶SCC最高，其次是凝固酶陰性葡萄球菌。而Kano等[17]在試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，奶牛乳腺分別受到鏈球菌、凝固酶陰性葡萄球菌、金黃色葡萄球菌、大腸桿菌、假單胞菌和酵母菌(yeast)感染后，所產(chǎn)出的牛奶中SCC差異不顯著。Aslanta等[18]研究發(fā)現(xiàn)，大腸桿菌誘導(dǎo)的乳腺感染會(huì)導(dǎo)致奶牛直腸溫度持續(xù)升高、白細(xì)胞循環(huán)水平降低、牛奶中SCC升高以及產(chǎn)奶量減少，并且引起牛奶體細(xì)胞中的Toll樣受體2以及血細(xì)胞中的細(xì)胞因子[腫瘤壞死因子α(TNF-α)、白細(xì)胞介素1β(IL-1β)、白細(xì)胞介素6(IL-6)和白細(xì)胞介素8(IL-8)]的mRNA表達(dá)增加。這些細(xì)胞因子以及Toll樣受體的mRNA豐度變化，可以和牛奶SCC一起作為乳房炎的生物標(biāo)記物。Cortinhas等[19]研究大腸桿菌脂多糖(LPS)誘導(dǎo)乳房炎對(duì)牛乳腺和肝轉(zhuǎn)錄組的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在乳腺組織中，LPS攻擊組和正常奶牛組相比有189個(gè)差異表達(dá)基因，其中20個(gè)下調(diào)和169個(gè)上調(diào)。在肝組織中，LPS攻擊組和正常奶牛組相比有107個(gè)差異表達(dá)基因，其中42下調(diào)和65上調(diào)。在乳腺中，通過生物信息學(xué)分析發(fā)現(xiàn)LPS攻擊乳腺后導(dǎo)致NOD樣受體信號(hào)、Toll樣受體信號(hào)以及視黃酸誘導(dǎo)基因蛋白Ⅰ(RIG-Ⅰ)樣受體信號(hào)傳導(dǎo)和凋亡途徑的活化。Ferreira等[20]研究發(fā)現(xiàn)，與哺乳期LPS攻擊相比，在產(chǎn)后早期進(jìn)行LPS攻擊的乳腺中循環(huán)多形核白細(xì)胞的數(shù)目較少并且發(fā)育不成熟，功能上較弱，對(duì)感染區(qū)域的滲透能力也有所受損。J?rgensen等[21]觀察到LPS攻擊乳腺2.5 h可導(dǎo)致牛奶SCC增加(對(duì)感染的局部反應(yīng))。Svensson等[22]在LPS攻擊后2～6 h內(nèi)檢測到體溫升高(對(duì)感染的全身反應(yīng))。

另外，有研究發(fā)現(xiàn)患有乳房炎奶牛牛奶中的乳酸脫氫酶、β-N-乙酰氨基葡萄糖苷酶和酸性磷酸酶活性與SCC也存在著一定的相關(guān)性。乳酸脫氫酶主要來自損傷的上皮細(xì)胞以及乳汁白細(xì)胞，乳汁中乳酸脫氫酶活性的增加反映了白細(xì)胞大量聚集的炎癥過程和乳腺組織的損害程度[23]。并且，有研究發(fā)現(xiàn)，奶牛乳腺受到金黃色葡萄球菌和鏈球菌感染后，乳酸脫氫酶活性顯著升高，說明金黃色葡萄球菌和鏈球菌感染可引起乳腺損傷[24-25]。β-N-乙酰氨基葡萄糖苷酶是一種溶菌酶，產(chǎn)生于乳腺組織，存在于牛奶中，是乳腺上皮細(xì)胞破壞的標(biāo)志。Aitken等[26]認(rèn)為，根據(jù)牛奶中β-N-乙酰氨基葡萄糖苷酶的活性可以預(yù)測乳腺的感染，其研究證明，乳腺受到細(xì)菌感染后，牛奶中β-N-乙酰氨基葡萄糖苷酶活性顯著升高。酸性磷酸酶來自胞漿、線粒體、核質(zhì)和微粒體中，由半胱氨酸和二硫蘇糖醇刺激釋放進(jìn)乳汁所形成。Mallard等[27]研究發(fā)現(xiàn)，金黃色葡萄球菌感染后，牛奶中酸性磷酸酶活性有明顯的升高。Piepers等[28]研究發(fā)現(xiàn)，乳酸脫氫酶活性與牛奶SCC有顯著的相關(guān)性(r=0.793 6)，并且乳酸脫氫酶與β-N-乙酰氨基葡萄糖苷酶和酸性磷酸酶都有顯著的相關(guān)性。另外，β-N-乙酰氨基葡萄糖苷酶活性與SCC呈正相關(guān)，并且β-N-乙酰氨基葡萄糖苷酶活性與不同細(xì)菌的感染相關(guān)性不同。具體為：當(dāng)乳腺受到金黃色葡萄球菌(r=0.941)、凝固酶陰性葡萄球菌(r=0.761)、鏈球菌(r=0.808)和大腸桿菌(r=0.733)感染時(shí)，β-N-乙酰氨基葡萄糖苷酶活性與SCC都有較強(qiáng)的相關(guān)性。此外，酸性磷酸酶活性與SCC以及其他2個(gè)酶活性都有極顯著的相關(guān)性。綜上所述，牛奶中乳酸脫氫酶、β-N-乙酰氨基葡萄糖苷酶和酸性磷酸酶的活性是反映乳腺感染的有效指標(biāo)。

2.2 干奶期

縮短或省略奶牛干奶期會(huì)影響其能量平衡和代謝狀況。Van Hoeij等[12]對(duì)不同干奶期長度對(duì)乳房炎的發(fā)病率、產(chǎn)犢前牛奶SCC以及產(chǎn)犢后哺乳期臨床乳房炎發(fā)病率的影響進(jìn)行了研究。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，與干奶30和60 d的奶牛相比，無干奶期(0 d)的奶牛在產(chǎn)犢前出現(xiàn)了慢性乳腺內(nèi)感染并且治愈率很低，同時(shí)產(chǎn)后哺乳期牛奶SCC顯著升高?？偨Y(jié)發(fā)現(xiàn)，干奶期長度和胎次與產(chǎn)后牛奶SCC密切相關(guān)。另外，在進(jìn)行60 d干奶的奶牛中發(fā)現(xiàn)，干奶前牛奶中的SCC高低與產(chǎn)犢后奶牛出現(xiàn)臨床乳房炎的幾率有較大正相關(guān)性。

2.3 前列腺素

前列腺素E2(PGE2)是一種極其重要的脂質(zhì)代謝產(chǎn)物，在受到生理或病理的各種刺激，尤其是有害刺激時(shí)被釋放，在發(fā)熱、炎癥和血壓調(diào)節(jié)中均發(fā)揮著重要作用。管又飛[29]通過研究PGE2對(duì)免疫細(xì)胞的調(diào)控影響，發(fā)現(xiàn)在抗CD3和抗CD28單克隆抗體的刺激下，隨著PGE2的濃度增加，T細(xì)胞增殖的抑制率明顯增加，T細(xì)胞增殖抑制率與PGE2濃度之間呈顯著的正相關(guān)。PGE2預(yù)處理降低巨噬細(xì)胞表面白細(xì)胞介素12(IL-12)受體的表達(dá)并抑制TNF-α、白細(xì)胞介素1(IL-1)、IL-8和IL-12的表達(dá)。Minuti等[30]采用酵母聚糖誘導(dǎo)腹腔巨噬細(xì)胞生成，試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)PGE2可通過前列腺素E2受體亞型EP2和EP4受體抑制巨噬細(xì)胞產(chǎn)生TNF-α的能力，但同時(shí)刺激IL-10表達(dá)。這些研究表明，PGE2具有刺激2型免疫反應(yīng)的能力。Hulbert等[31]在具有高SCC的奶中發(fā)現(xiàn)前列腺素-H2D-異構(gòu)酶的增加，推測牛奶中前列腺素-H2D-異構(gòu)酶的上調(diào)可能是由乳房炎引起的過度表達(dá)或血乳屏障的損害的結(jié)果。此外，前列腺素可以誘導(dǎo)趨化因子，導(dǎo)致炎性細(xì)胞如嗜中性粒細(xì)胞、嗜酸性粒細(xì)胞和巨噬細(xì)胞的浸潤[32]。這反映了上皮細(xì)胞可以在乳房炎期間產(chǎn)生前列腺素-H2D-異構(gòu)酶，通過將前列腺素H2轉(zhuǎn)化為前列腺素D2來募集必要的免疫細(xì)胞(圖1)，導(dǎo)致牛奶SCC增加。雖然已經(jīng)報(bào)道導(dǎo)管素是乳房炎或亞臨床乳房炎的生物標(biāo)志物，但是導(dǎo)管素和SCC之間的相關(guān)性低于前列腺素-H2D-異構(gòu)酶和SCC之間的相關(guān)性[33]。Scherpenzeel等[34]指出前列腺素-H2D-異構(gòu)酶和SCC之間的較高相關(guān)性，表明前列腺素-H2D-異構(gòu)酶可能是牛奶中SCC的指示劑。Kuhn等[35]指出，如果將前列腺素-H2D-異構(gòu)酶與乳房炎階段相關(guān)的其他信號(hào)結(jié)合，前列腺素-H2D-異構(gòu)酶可以在乳腺感染期間提供乳腺防御機(jī)制的額外信息。這表明，與牛奶SCC相比，前列腺素-H2D-異構(gòu)酶在預(yù)測奶牛乳房炎方面有更大的優(yōu)勢。

PTGDS：前列腺素-H2D-異構(gòu)酶；PGH2：前列腺素H2；PGD2：前列腺素D2。

圖1 前列腺素-H2D-異構(gòu)酶在來自乳房炎乳牛的乳腺中募集SCC的作用

Fig.1 The role of prostaglandin-H2D-isomerase in the recruitment of SCC in the mammary gland from cows with mastitis inflammation[36]

3 牛奶SCC與產(chǎn)奶量和乳品質(zhì)間的關(guān)系

3.1 產(chǎn)奶量

奶牛一旦患有臨床乳房炎，則產(chǎn)奶量損失會(huì)達(dá)到20%～70%，甚至?xí)?dǎo)致個(gè)別奶牛無法泌乳[37]。因此，牛奶SCC與產(chǎn)奶量呈反比關(guān)系。但是，隱性乳房炎所造成的乳量損失在數(shù)值上有很大差異，每個(gè)乳區(qū)或每頭牛損失乳量的比例在5%～28%[38]。

甘宗輝等[39]選擇上海某奶牛場2009年7月至2012年6月的DHI記錄作為分析數(shù)據(jù)來源，同時(shí)監(jiān)測該牧場隱性乳房炎病原菌種類。從體細(xì)胞計(jì)數(shù)得分(SCS)和SCC 2個(gè)角度來分析產(chǎn)奶量與SCC之間的關(guān)系，并對(duì)比隱性乳房炎病原菌種類和SCC的上升幅度，從而了解不同種病原菌的危害性。研究結(jié)果顯示，SCS能很好地反映出隨著SCC的大量上升，產(chǎn)奶量下降的情況。從全群來看，體細(xì)胞線性平均分值與產(chǎn)奶量呈二次曲線關(guān)系。平均下來線性分值每上升1分，產(chǎn)奶量下降0.56 kg/d。從SCC角度分析可知，當(dāng)SCC在5萬個(gè)/mL以內(nèi)時(shí)，產(chǎn)奶量最高，超過5萬個(gè)/mL即產(chǎn)奶量開始下降。SCC在10萬～200萬個(gè)/mL，產(chǎn)奶量變化幅度較小，直到SCC超過200萬個(gè)/mL以后，產(chǎn)奶量才出現(xiàn)較大幅度的下降。同時(shí)研究表明，牛奶SCC升高對(duì)產(chǎn)奶量的影響主要是在泌乳高峰期開始以后，泌乳后期差異不大。

3.2 乳品質(zhì)

與健康奶牛相比，患有亞臨床乳房炎的奶牛所分泌的牛奶雖然在表觀上沒有明顯差異，除了SCC的變化，牛奶中的乳脂肪、乳蛋白、乳糖等乳成分也發(fā)生變化，進(jìn)而影響牛奶的品質(zhì)和風(fēng)味[40]。

3.2.1 常規(guī)乳成分的變化

當(dāng)牛奶中SCC的含量達(dá)到10萬個(gè)/mL，乳脂率減少0.01%，無脂固形物含量減少0.019%，乳蛋白率減少0.001%，乳糖率也會(huì)損失10%～20%[41]。由于感染血管的通透性增強(qiáng)，由血液流入奶中的鹽類增加，導(dǎo)致奶產(chǎn)生咸味[42]。無脂固形物的一半是乳糖，所以，乳糖含量的減少導(dǎo)致無脂固形物含量的降低[43]。Schrick等[44]研究發(fā)現(xiàn)，牛奶中SCC與乳蛋白率和乳糖率存在較大的相關(guān)性。這可能是因?yàn)槿榉垦讜?huì)增加乳房毛細(xì)血管的通透性，使得牛奶中的乳清蛋白含量增加，同時(shí)奶牛在患乳房炎后，較多分泌的纖維蛋白溶解酶會(huì)分解牛奶中的ɑ-酪蛋白和β-酪蛋白，使得酪蛋白的含量下降。

3.2.2 其他乳成分的變化

3.3 牛奶SCC對(duì)乳制品加工的影響

高SCC的生鮮乳可導(dǎo)致巴氏殺菌奶、超高溫瞬時(shí)滅菌奶(UHT)以及酸奶中產(chǎn)生異味。這是由于奶中廣泛的蛋白質(zhì)水解作用可以產(chǎn)生更疏水的肽，最終導(dǎo)致乳制品出現(xiàn)苦味和澀味。并且，奶中高SCC可縮短乳制品的保質(zhì)期。另外，牛奶中SCC的升高還影響其凝固性質(zhì)，導(dǎo)致水分含量增加并降低干酪產(chǎn)量，造成巨大經(jīng)濟(jì)損失[13]。患有乳房炎的奶牛牛奶中無脂固形物含量降低，凝聚力減退，熱穩(wěn)定性在濃縮加工過程隨著乳干物質(zhì)含量的增加而降低[51]。高SCC牛奶對(duì)生鮮乳加工的影響主要有以下幾方面：1)乳脂率低，影響黃油產(chǎn)量和味道，而且保存時(shí)間越長，影響越顯著；2)酪蛋白含量低，影響奶酪品質(zhì)；3)高SCC奶中產(chǎn)生免疫球蛋白等抑菌因子，影響酸奶發(fā)酵；4)高SCC奶中含有過氧化氫酶，它可催化奶中不飽和脂肪酸過氧化物裂解，使乳制品產(chǎn)生不良風(fēng)味；5)高SCC奶中鈉和氯離子含量增加，鈣和鉀離子含量減少，使得pH波動(dòng)，影響菌種繁殖，凝乳酶凝固時(shí)間延長，使得奶制品變苦變咸[52]。

Di Marzo等[38]通過研究不同SCC牛奶對(duì)噴霧干燥奶粉的影響，研究發(fā)現(xiàn)，奶粉樣品的蛋白質(zhì)和灰分含量與SCC增加相關(guān)。脫脂奶粉(SMP)的羥甲基糠醛含量高于全脂奶粉(WMP)。隨著SCC的增加，SMP和WMP的溶解度指數(shù)受到不利影響。并且，SMP和WMP的焦燒顆粒增加。不同水平SCC牛奶所制備的奶粉的粒度分布也存在顯著差異。雖然WMP具有更均勻和更大顆粒結(jié)構(gòu)，但SMP具有更大的比表面積。因此，牛奶SCC增加對(duì)奶粉質(zhì)量有負(fù)面影響。

4 控制和降低牛奶體細(xì)胞數(shù)措施

牛奶SCC的高低直接反映了一個(gè)牧場的總體管理水平。保證牛群健康，降低SCC，提高產(chǎn)奶量和質(zhì)量，以獲得最佳經(jīng)濟(jì)效益，應(yīng)該從多方面著手,包括加強(qiáng)牛場衛(wèi)生環(huán)境管理、規(guī)范擠奶操作程序以及實(shí)施有效的控制和治療措施等[40]。對(duì)于已患有亞臨床或臨床乳房炎的奶牛來說，可以選擇采用替代抗生素的綠色、安全、在機(jī)體內(nèi)無殘留且不會(huì)導(dǎo)致機(jī)體產(chǎn)生抗藥性的替代治療品進(jìn)行治療，例如，在飼糧中添加天然植物提取物、皂甙類、橘柑類等物質(zhì)以提高奶牛免疫力[53]；還可以補(bǔ)充微量元素和維生素，以減少乳房炎的發(fā)生[54]。Stelwagen等[55]研究發(fā)現(xiàn)，糖皮質(zhì)激素例如潑尼松龍能夠用增加LPS攻擊的奶中血—乳屏障的完整性，減少牛奶體細(xì)胞的生成以及炎癥發(fā)生。丁昕穎等[56]發(fā)現(xiàn)，利用以嗜乳酸桿菌和枯草芽孢桿菌為主要菌種的新型微生態(tài)制劑，并配以適當(dāng)比例的延胡索酸、檸檬酸和乙酸等短鏈有機(jī)酸能夠?qū)﹄[性乳房炎有一定的治療作用，同時(shí)還可以降低牛奶SCC以及改善乳品質(zhì)。另外，在研究中，從營養(yǎng)基因組學(xué)這一角度出發(fā)，推進(jìn)現(xiàn)有技術(shù)在營養(yǎng)與疾病對(duì)牛奶體細(xì)胞生成以及乳成分合成影響的應(yīng)用研究。例如，從牛奶中提取RNA的技術(shù)進(jìn)行營養(yǎng)基因組研究可以解決以往通常依賴于活體采樣或屠宰所取得的乳腺組織樣本，并提高動(dòng)物福利和減少經(jīng)濟(jì)和時(shí)間成本[57]。這為研究奶牛乳腺健康、營養(yǎng)代謝以及調(diào)控奶牛牛奶SCC提供了新的思路。

5 小結(jié)與展望

牛奶SCC是反映奶牛乳腺健康的重要指標(biāo)之一。牛奶SCC的升高會(huì)對(duì)產(chǎn)奶量和乳品質(zhì)造成一定的負(fù)面影響。外源致病菌感染乳腺，誘發(fā)奶牛乳房炎，導(dǎo)致牛奶SCC升高，不僅會(huì)影響奶牛健康，也會(huì)對(duì)牛奶乳成分、產(chǎn)奶量、乳品質(zhì)以及乳制品風(fēng)味等產(chǎn)生不利影響。近年來，國內(nèi)外對(duì)牛奶SCC的檢測、臨床及亞臨床乳房炎發(fā)生的生物標(biāo)記物的研究以及乳房炎的防治措施等做了大量工作。但是，內(nèi)源性代謝疾病與產(chǎn)奶量和乳品質(zhì)之間的關(guān)系仍不清晰，不同外源性致病菌種對(duì)乳腺感染的機(jī)制仍需要進(jìn)一步揭示。而分子生物學(xué)特別是組學(xué)技術(shù)的發(fā)展可能為我們提供一種更加快速的識(shí)別病因，有針對(duì)性的進(jìn)行預(yù)防和治療的有效方法。總之，需要更多的研究來探究牛奶SCC與產(chǎn)奶量及乳品質(zhì)之間的關(guān)系，最終為實(shí)現(xiàn)奶牛健康養(yǎng)殖、高效生產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)奶源提供理論指導(dǎo)。

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*Corresponding authors: WANG Bing, E-mail: wbwz0810@126.com; JIANG Linshu, professor, E-mail： kjxnb@vip.sina.com

(責(zé)任編輯 王智航)

Relationship between Milk Somatic Cell Formation and Milk Quality and Safety

WANG Yue WANG Bing*SU Hanshu HUANG Qingyun GUO Qi JIANG Linshu*

(KeyLaboratoryofDairyNutritioninBeijing,CollegeofAnimalScienceandTechnology,BeijingAgriculturalCollege,Beijing102206,China)

Milk somatic cell count (SCC) is one of the most important indexes of the health of mammary gland in dairy cows. High milk SCC indicates a subclinical health or disease status for dairy cows. Composition and count of somatic cells are basically stable under healthy state of animals. When the mammary gland is injured or infected (such as mastitis), milk SCC will increase, and follows decreases of milk yield and quality. Milk quality is important for the health of human being. Improving the quality of raw milk has become a key objective for dairy farming industry. Therefore, this paper focused on the relationship between somatic cell formation and milk production and quality, and from which to provide theoretical guidance for improving milk quality and safety.[ChineseJournalofAnimalNutrition, 2017, 29(7)：2269-2277]

dairy cow; somatic cell; milk yield; milk quality and safety

10.3969/j.issn.1006-267x.2017.07.008

2017-01-01

“十三五”國家重大科技專項(xiàng)(2016YFDO700201)；北京市農(nóng)業(yè)局北京市現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系奶牛創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)

汪 悅(1993—)，女，青海西寧人，碩士研究生，從事奶牛營養(yǎng)與免疫研究。E-mail: wangyue9313@163.com

*通信作者：王 炳，E-mail: wbwz0810@126.com; 蔣林樹，教授，碩士生導(dǎo)師，E-mail： kjxnb@vip.sina.com

S852.2

A

1006-267X(2017)07-2269-09