牧场体细胞数据的价值与应用

乳房炎是奶牛疾病中造成牧场经济损失最大的疾病。当一家牧场没有行之有效的乳房炎控制方案时，牧场中约40%奶牛，平均每头牛的2个乳区会发生乳房炎。据估算每头牛每年因乳房炎损失200美金，除非牧场主可以降低乳房炎的发病率，否则这个数字会更大。

乳房炎会造成多大的经济损失？

准确回答这个问题的唯一方法是，知道牛群中乳房炎发病率是多少。乳房炎会导致奶牛奶产量下降，增加乳房炎治疗费用，弃奶，病牛死亡和过早淘汰，减缓牛群基因改良进程，以及降低总体牛奶质量，从而导致经济损失。其中奶产量下降占乳房炎所造成总损失的70%，但是，生产者往往不能完全意识到这部分的损失。因为首先，这部分往往存在于不能及时发现的亚临床乳房炎病例中（乳区发生感染而牛奶仍呈正常），第二，因乳房炎造成的后续产奶量降低往往很难直观观察出来。

牧场的乳房炎控制方案是否足够有效？

尽管经济损失与亚临床乳房炎有相关性，但是绝大部分的生产者在评估他们的乳房炎控制方案是否有效时，仍只是基于牧场中临床乳房炎发病率情况进行判断。一个病例从亚临床乳房炎并不一定最终发展成为临床乳房炎，生产者仅仅依赖记录的临床乳房炎病例并不能评估他们的控制方案是否合理。此外，在生产者期望自己的控制方案在在短期内能达到快速减少病例，从而证明自己的方案是有效的时，可能会记录一些偏离真实状况的数据，使记录不够真实。而控制方案的有效性需要在控制方案应用过后，经过较长一段时间，再进行评估，此外需应用更敏感的指示因子评估牧场乳房炎控制效果，而不是仅通过记录有多少临床乳房炎。

牧场中为什么需要检测体细胞？

牧场中常见的乳房炎是亚临床乳房炎，往往隐藏在牛群中不易被发现。大量的检测方法已经被发明出来用于检测乳房炎，而其中大多数方法是基于检测奶样中的体细胞数（Somatic Cell Count，SCC）。术语“体”意味着“来源于体内”，全奶中包含的白细胞（中性粒细胞）是最主要的体细胞。正常奶的体细胞数通常低于200,000 细胞/毫升（头胎牛则更低），若体细胞升高则视为异常且提示可能存在感染，同时也意味着奶产量会下降。

中性粒细胞在感染部位聚集对抗入侵的细菌。泌乳后期或年龄较大的牛以及环境的应激也会导致牛奶中体细胞数轻度升高，但与感染所引起的体细胞升高相比，这些因素并非主要。

应如何评估牧场乳房炎控制方案？

（1）大罐奶体细胞数（Bulk Tank Somatic Cell Count, BTSCC）。增加大罐奶体细胞数的检测次数且能提高检测的精确性，大罐奶体细胞数检测结果可提供一个牧场总体的乳房炎控制状况，有研究显示牧场产奶量损失与大罐奶体细胞升高存在相关性。

表1：大罐奶体细胞数与产奶量损失的相关性

产奶量损失是以大罐奶体细胞为200,000细胞/毫升为期望奶量计算得出。当大罐奶体细胞数为200,000细胞/毫升时，牧场中约有6%的乳区发生感染，但这个产奶量损失是一个保守估计，因此大罐奶体细胞数大于500,000细胞/毫升后，牧场中因乳房炎导致奶产量损失要比表中所列损失更严重。需要记住的是，大罐奶体细胞数仅仅反映了那些在泌乳圈中挤奶的牛和乳区，不包括因抗生素残留弃奶的牛和乳区，因此仅仅依赖大罐奶体细胞数可能会严重低估牛群中乳区的感染程度以及产奶量损失的情况。

目前绝大多数牧场的大罐奶体细胞数报告主要是乳企和管理机构根据巴氏消毒奶条例（the Pasteurized Milk Ordinance, PMO）做出，并反馈牧场。大罐奶体细胞数可作为牛群总体乳房健康的检测因子，但并不能用于鉴别哪些是问题牛，哪些是牛群中造成高体细胞数结果的因素。

（2）混合奶样的体细胞数，是在牛群性能检测（DHI）时采集的奶牛奶样。电子细胞计数设备可在检测乳脂和乳蛋白的同一奶样中检测体细胞数。DHI检测中心的不同，会导致DHI报告结果存在稍许差异，但绝大多数的DHI报告会给出一系列的体细胞数结果。除了当次的体细胞数结果外，许多报告亦会给出每头牛之前体细胞数结果，以及牧场的汇总数据中的不同胎次和不同泌乳阶段的牛奶的体细胞数。

为提供统一的体细胞数报告，DHI均采用统一计分方式，最初采用线性分数，最近更多采用体细胞计数评分（Somatic Cell Score, SCS）。体细胞计数评分是将体细胞数从0到9分为10个等级。表2中即呈现了体细胞计数评分是如何代表体细胞数，而体细胞计数评分增加1分意味着体细胞数翻了一倍。

表2：体细胞计数与体细胞数的关系

根据多头牛的记录分析显示随着体细胞计数升高，产奶量下降，并且随体细胞数的成倍增加，产乳量等量下降。举例来说，在二胎牛中体细胞数大于100,000细胞/毫升（SCS 3）且成倍升高时，每增加一倍均导致400磅（181.6千克）奶量的损失。任一个月份单头牛的体细胞计数与奶产量损失没有很好的相关性。但是，使用无论是一头牛一个泌乳期的平均体细胞计数或者全群牛每个月的体细胞计数都能合理精确地测算出奶产量损失。

表3 体细胞计数（SCS）与当胎次泌乳量变化的相关性

改编自威斯康星大学提供的数据。

（3）个体乳区样本的筛分检测。可通过加利福尼亚乳房炎检测（California Mastitis Test, CMT）检测每头牛每个乳区奶样，评估乳房炎控制方案的有效性。筛选试验是一项具有价值的管理工具，定时进行并记录结果，建立检测结果数据库。CMT结果可与DHI的体细胞数结果结合分析，在收到DHI体细胞计数结果后，结合CMT结果可用于鉴定个体牛的阳性乳区，并且可对来自阳性乳区的奶样进行病原培养并鉴定细菌类别。

如何使用DHI体细胞计数信息评估牧场乳房炎控制方案？

每头牛的体细胞计数月总结表，可用于提示牛群乳房炎控制方案的评估有效性，同时结合表3 即可切实有效地评估牛群中的亚临床乳房炎的数量和损失。此外，体细胞计数结果可使生产者在管理上提高对亚临床乳房炎造成损失的评估。

虽然没有一个体细胞计数指标去判断一头牛是否发生乳区感染，但在体细胞计数为5 的牛中，80%的牛存在一个或更多的乳区发生感染，并且随着体细胞计数的升高，是病牛的概率和感染乳区数量均会增加。

对于牧场而言一个切实可行的目标是，保持牧场中超过90%的奶牛的体细胞计数低于5。当牧场中存在超过25%的奶牛的体细胞计数为5或者高于5时，可通过下列方式改善牧场的乳房炎控制方案：

（1）改正挤奶流程，包括挤奶时卫生状况（强调挤奶后立即进行后药浴，根据牧场实际情况使用有效药浴产品）。

（2）检测并维护挤奶设备至合适的状况。

（3）检查其他管理上问题，例如淘牛制度，后备牛来源，圈内环境以及散养牛圈的卧床卫生。

（4）评估干奶牛治疗和管理方案。对比每头牛干奶前及产后一个月的体细胞计数，这个结果可提示生产者干奶牛治疗和管理方案的有效性。

乳房炎控制方案造成的牛群改善结果不要希望能够立竿见影，但他会几个月内慢慢展现出来，不可操之过急。其中最好的监控牛群是头胎牛，头胎牛的体细胞计数不会高于3，她们的乳头并不会像经产牛那样已经受到之前牧场情况的影响。牧场中第一次检测的体细胞计数大于等于3的奶牛比例是评估牧场乳房炎控制方案是否有效的良好因子。

若将每头牛的体细胞计数结果，根据泌乳天数（例如，0到39天，40到99天，100到199天，以及200+）以及胎次（例如，胎次1，胎次2以及大于等于胎次3）进行列表，首次出现体细胞计数开始高于3.9的奶牛时，有助于生产者判断导致新发感染出现的管理中的失误。此外还有很多有用的辅助方法，例如每月做一张测量24个月的牛群平均体细胞计数的表，这张表中包括每个月的第一次体细胞计数大于等于3的牛只数，体细胞计数为5或大于5的牛只数，以及每个月从牛群中移除的牛只数。分析这些数据时需结合既定牛场的季度评估报告。体细胞计数可鉴定出少部分高体细胞数牛，弃掉这部分少数牛的牛奶通常能大幅度降低大罐奶的体细胞数，提高奶质量，提高奶价。

如何处理高体细胞数奶牛？

体细胞数控制方案可以找出问题牛。但是，即使问题牛被识别出来，这部分牛的管理上仍是欠缺的。

（1）选择奶牛进行细菌培养。对于体细胞计数升高的主要原因是乳房内感染。每个月个体牛的DHI-SCS可提示无乳链球菌和金葡菌这些感染性病原的存在。这是因为这些感染是长期存在的，相反的，若是环境病原菌感染（例如，肠杆菌和环境链球菌）通常是短期存在。因此，若是环境微生物感染可能会被每月一次的检测忽略。体细胞计数的升高可提示发生乳内感染，但不能仅凭体细胞计数区分是传染性乳房炎，还是环境性乳房炎，需通过牛奶微生物培养进行鉴别。确定牧场的乳房炎问题是感染性还是环境型病原引起的十分必要，生产者基于这个结果可做出合适的乳房炎控制方案。

一个准确的区分感染和未感染牛的体细胞计数阈值并不存在。基于最初的筛选目的，建议选择SCS 5或大于5的奶牛奶样进行细菌培养。即使检测结果很好，生产者仍需要注意一些牛的体细胞计数大于等于5的细菌培养为阴性结果，同时计数低于5的牛培养结果也可能是阳性。两个操作对于减少培养结果的误差，包括：

（a）避免稀释误差。误差源于未感染乳区，仅仅培养SCS为5或高于5的高体细胞乳区牛奶。使用加利福尼亚乳房炎检测（CMT）用于筛选，体细胞计数升高哪个乳区呈阳性。在过程中，若细胞计数后进行培养，存在时间滞差以及奶中细菌数过少均会导致阴性培养结果。

（b）避免奶样污染。许多造成乳房炎的微生物通常也存在于牛群环境中。当这些微生物污染奶样并用于培养时会导致结果发生偏差。在采样前，采样者需与牧场兽医进行采样策略和技术的探讨。

（2）泌乳期治疗。一些生产者使用体细胞数方案，希望使用体细胞数作为基准用于治疗个体牛，然而，研究人员的研究结果显示当对体细胞计数超过5的奶牛进行治疗后，这个泌乳期的产奶量不会恢复到原来水平。许多额外情况需要清晰（包括问题牛年龄，怀孕状态，泌乳阶段，细菌类型等），从而决定在哪个阶段下进行治疗是最经济的。

当牧场大罐奶体细胞数过高时，生产者可能会失去他们牛奶市场，因此在泌乳阶段治疗高体细胞计数牛十分必要。

对于兽医和生产者们有目的地选择需要进行治疗的牛，需要考虑最近一次测得的体细胞计数，奶样培养结果，产奶量，泌乳天数和泌乳牛年龄。对于泌乳晚期的牛而言需尽早进行干奶和干奶治疗。泌乳早期和泌乳中期体细胞计数最高的一群牛的牛奶需进行弃奶处理。使用这个方法，弃去这小部分牛的牛奶可降低大罐奶中50%体细胞数或者更多。一些DHI检测中心可提供大群中导致高体细胞数的个体牛牛号。这张牛群列表是基于奶产量和体细胞数的加权平均，可用于有目的性地找到高体细胞数牛，采样进行细菌培养，并进行治疗和弃奶。通常这种方法可以使这家牧场的牛奶达到最佳质量的奶价。

一头牛在某一胎次中体细胞计数数次检测结果为5或者高于5，提示这头牛患有慢性乳房炎，需要特别注意。泌乳早期时体细胞计数高，随泌乳天数增加体细胞数减低，提示乳房炎控制风险主要在干奶牛管理，产圈或干奶治疗方面（通常为干奶操作不当）出现问题。体细胞计数在一整个泌乳期中均较高，通常提示这些奶牛存在传染性病原的感染，这意味着牧场管理在挤奶卫生，挤奶设备，挤奶操作以及泌乳圈的环境存在问题。

（3）干奶牛治疗。一般干奶治疗操作是对所有干奶牛在干奶时给予乳注抗生素。干奶治疗较泌乳期治疗的治愈率更高，可清除已存在的感染和预防干奶早期的新发感染。FDA支持使用单剂量乳注产品进行干奶治疗。

若生产者决定使用选择性干奶治疗，可将体细胞计数结果作为指导。需要注意的是，一种对在泌乳期的任何阶段发生体细胞数升高（大于或等于400,000细胞/毫升）的奶牛进行选择性干奶治疗，并不能将乳区感染率降低到20%至50%间。此外，在干奶时未进行干奶治疗的乳区较治疗乳区在干奶前期更易被感染。

（4）淘牛。淘牛在清除牛群中慢性感染牛时是一个十分具有操作可行性的方法。牧场没有任何理由保留在进行干奶治疗后乳区体细胞计数仍然高，且仍零星发病，或临床感染的奶牛。这些牛可能是在之后的挤奶过程中传染其他牛的传染源。

（5）挤奶顺序。将牛群中高体细胞计数牛视作临床乳房炎病牛对待，最后进行挤奶，减少在挤奶过程中发生传染的可能。在许多牧场中并没有实施。另一个方法是给高体细胞数牛带上脚环，对这些牛进行单独挤奶。

总结

DHI体细胞数项目对于监测和评估牛群乳房炎控制方案而言是一个十分有价值的工具。这个方案可用于鉴别因乳房炎导致的高体细胞数的问题牛。在问题牛被鉴别出来之后，基于此可提出降低大罐奶体细胞数以及降低乳房炎损失的管理方案。

翻译：钟蓓蕾

校对：操国景，王建双