除少数例外情况外,通常在微生物通过乳头管进入乳头时,即发生乳腺炎。几乎任何微生物都可能机会性地侵入乳头管并引起乳腺炎。然而,大多数感染是由各种链球菌(或类似的革兰氏阳性球菌)、葡萄球菌和革兰氏阴性杆菌引起的,尤其是肠道来源的乳糖发酵生物,通常被称为大肠菌群。
从流行病学角度来看,大多数病原体的主要传染源可被视为传染性或环境性,尽管对于某些病原体而言,这种区分可能并不明确。(另请参阅牛乳腺疾病。)
除支原体属(Mycoplasma)可能通过气溶胶传播在牛之间扩散并在菌血症后侵入乳腺外,病原体的接触性传播发生在挤奶过程中,其途径包括挤奶员的手或挤奶机的衬套。主要采用此传播模式的病原体包括以下几种:
金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)
无乳链球菌(Streptococcus agalactiae)
牛棒状杆菌(Corynebacterium bovis)
大多数其他病原体为来源于奶牛所处环境的机会性病原体,但其他链球菌和葡萄球菌也可能具有一定的传染性。
此外,通常与环境传染源相关的病原体也可能偶尔发生接触传播,这可能是由于宿主适应性毒力因子的产生(如大肠杆菌,Escherichia coli),或者是由于受感染乳腺排出的大量细菌所致(如隐秘杆菌属 [Trueperella],旧称化脓隐秘杆菌 [Arcanobacteriumpyogenes] 和乳球菌属 [Lactococcus])。接触性传播也被认为是佐氏原藻(Prototheca zopfii)感染的一种可能途径。
用于安置牛的垫料是环境病原体的主要来源;然而,受污染的浸乳液、乳腺内输注液、挤奶前乳腺准备用水、水塘或泥洞、皮肤损伤、乳头创伤以及蝇类均被视为感染源。
根据是否出现临床症状,乳腺炎通常分为亚临床乳腺炎和临床乳腺炎。
亚临床型乳腺炎是指存在感染但无明显的局部炎症或全身性受累,尽管可能会出现一过性产奶异常。如果感染持续至少两个月,则该感染被称为慢性感染。感染一旦建立,许多感染可持续整个泌乳期,甚至贯穿奶牛的一生,但具体持续时间因致病病原体而异。
亚临床型乳腺炎的最佳检测方法是通过加州乳腺炎检测(CMT)或由奶牛群改良组织提供的自动化方法,检测牛奶中的体细胞数(SCC;主要为白细胞)。SCC 与感染的存在呈正相关。炎症变化和牛奶质量下降可能在体细胞数(SCC)低至 100,000 个细胞/mL 时就开始出现。
虽然数值具有波动性(尤其是仅基于单次分析判定时),但奶牛的 SCC ≥200,000 个细胞/mL 表明感染可能性较高。同样,牛群混乳储罐中的 SCC 越高,牛群中的感染患病率就越高。牛群 SCC <200,000 个细胞/mL 被认为是理想的(见)。
患有亚临床型乳腺炎的奶牛产奶量会下降。炎症导致的产奶量损失与单头奶牛的 SCC 成正比;随着 SCC 的升高,产奶量随之下降。如果感染发生在泌乳早期并作为慢性感染贯穿整个泌乳期,这些损失可能会产生尤为严重的影响。
随着体细胞数(SCC)的升高,泌乳期牛奶损失的比例也随之增加。
由 Ronald Erskine 博士提供。
临床型乳腺炎是对感染产生的炎症反应,会导致可见产奶异常(例如:颜色改变、纤维蛋白凝块)。随着炎症程度的增加,乳腺的变化(肿胀、发热、疼痛、发红)也可能变得明显。
仅包含局部临床症状的病例被定义为轻度或中度。
如果炎症反应包含全身性受累症状(发热、食欲不振、休克),则该病例被定义为重度。
如果发病非常迅速(在重度病例中经常发生),则被定义为急性或重度乳腺炎。
病情更严重的患牛,其受累乳区往往出现浆液性分泌物。
虽然在亚临床型乳腺炎中,任意数量的乳区可能同时被感染,但通常只有一个乳区会表现出临床型乳腺炎。然而,由支原体属(Mycoplasma)引起的临床发作影响多个乳区的情况并不罕见。
也可能发生坏疽性乳腺炎,特别是当金黄色葡萄球菌的亚临床慢性感染在免疫功能障碍期间(例如分娩时)变得严重时。与亚临床型乳腺炎一样,对从受累乳区采集的乳样进行培养,是确定临床病例病原学的唯一可靠方法。
亚临床型乳腺炎
牛亚临床型乳腺炎的流行病学
所有奶牛群中都存在患有亚临床型乳腺炎的奶牛;然而,感染奶牛的患病率在 5% 到 75% 之间,感染乳区的患病率在 2% 到 40% 之间。许多不同的病原体可以引起慢性感染,在这种感染中,乳腺炎的临床症状仅偶尔出现。
从历史上看,亚临床型乳腺炎的防控重点在于传染性病原体无乳链球菌(Streptococcus agalactiae)和金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus),以及其他革兰氏阳性球菌,其中最显著的是停乳链球菌(Streptococcus dysgalactiae)(可能为传染性或环境性病原体)、乳房链球菌(Streptococcus uberis)、肠球菌以及许多其他非金黄色葡萄球菌(此前称为凝固酶阴性葡萄球菌),包括猪葡萄球菌(Staphylococcus hyicus)、表皮葡萄球菌(Staphylococcus epidermidis)、木糖葡萄球菌(Staphylococcus xylosus)和中间葡萄球菌(Staphylococcus intermedius)。
已发现部分牛群存在严重的亚临床型乳腺炎,其病原为革兰氏阴性杆菌(如克雷伯菌属 [Klebsiella spp]、粘质沙雷菌 [Serratia marcescens]、铜绿假单胞菌 [Pseudomonas aeruginosa])以及其他非典型病原体(如念珠菌属 [Candida spp] 和佐氏原藻 [Prototheca zopfii])。由于整个奶业的牛群规模不断扩大,以及牛群之间和地理位置之间的流动增加,支原体属(Mycoplasma)(尤其是牛支原体 [Mycoplasma bovis])已被认为是某些牛群中的常见病原体,患牛可表现出亚临床和临床症状。
对于传染性病原体,成年泌乳牛的感染风险最高。主要感染源是乳腺;传播发生在挤奶过程中,挤奶员的手或挤奶设备充当污染物。据报道,初产小母牛在分娩前就已感染葡萄球菌和链球菌,尽管其患病率在不同牛群和地理区域之间差异很大。由可携带金黄色葡萄球菌的角蝇(扰血蝇,Haematobia irritans)引起的乳头端皮炎,与小母牛感染风险增加相关,在温暖气候地区尤为明显。
对于无乳链球菌(Streptococcus agalactiae)、金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)和非金黄色葡萄球菌,其感染发生率几乎没有或完全没有季节性变化。
牛亚临床型乳腺炎的关键表现指标
监测奶牛群亚临床型乳腺炎最重要的措施是对牛奶进行 SCC 检测并计算关键表现指标。这些计算基于预定义的 SCC 阈值,并对比奶牛在两次连续检测中的 SCC 数值(见)。
在国际上,SCC 为 200,000 个细胞/mL 通常被认为是判定感染状态的阈值。
新发感染定义为:在最近一次检测中 SCC ≥200,000 个细胞/mL,且在之前一次检测中 SCC <200,000 个细胞/mL。
新发感染百分比的计算方法为:新发感染奶牛数除以在当前泌乳期内至少进行过两次检测的泌乳群奶牛数。
新发感染风险的计算方法为:新发感染奶牛的数量除以上次检测时未感染(SCC <200,000 个细胞/mL)的奶牛数量。
治愈定义为:在最近一次检测中 SCC <200,000 个细胞/mL,而上次检测中 SCC ≥200,000 个细胞/mL。
治愈百分比的计算方法为:治愈的奶牛数量除以在当前泌乳期内至少进行过两次检测的泌乳群奶牛数量。
治愈率的计算方法为:治愈的奶牛数量除以上次检测时感染(SCC ≥200,000 个细胞/mL)的奶牛数量。
健康奶牛百分比的计算方法为:在上次检测和最近一次检测中 SCC 均较低(<200,000 个细胞/mL)的奶牛数量除以泌乳群奶牛总数。
慢性感染百分比的计算方法为:在上次检测和最近一次检测中 SCC 均较高(SCC ≥200,000 个细胞/mL)的奶牛数量除以泌乳群奶牛总数。
新产牛感染百分比的计算方法为:产后首次检测时 SCC 较高(≥200,000 个细胞/mL)的奶牛数量除以产后进行首次检测的奶牛总数。
常用的目标包括:新发感染百分比 <8%;新发感染风险 <8%;治愈百分比高于新发感染百分比;以及治愈率 >35%。奶牛养殖者应努力将新产牛感染百分比控制在 10% 以下。
关键表现指标(奶牛数量和百分比)及其在某示例奶牛群两次连续奶牛群改良检测中的计算方法。注:由于舍入误差,慢性感染百分比、新发感染百分比、治愈百分比和健康奶牛百分比之和不等于 100%。
由 Matthias Wieland 博士提供。
牛亚临床型乳腺炎治疗
确定致病原
抗菌药物
当预计消除感染后带来的生产收益将超过治疗成本时,应进行亚临床型乳腺炎治疗。然而,预防始终优于治疗,特别是由于泌乳腺的免疫功能受损,因此容易受到感染。是否需要治疗亚临床型乳腺炎,应根据致病原和感染持续时间进行仔细考虑。
对于传染性病原体,消除感染可能会导致此前未感染奶牛的传染源减少。将治疗推迟至细菌培养完成后进行,不会导致显著的经济损失。然而,许多亚临床型乳腺炎病例是慢性的,特别是在金黄色葡萄球菌感染的情况下,通过体外检测预测治疗结果是不可靠的。由于乳腺内广泛的纤维化和微脓肿形成,乳腺内给药后的药物分布可能不足。感染时间较长(>3 个月)、感染乳区超过一个,或感染了对常用的乳腺内灌注抗菌药物具有耐药性的病原体的奶牛,通常很难治愈。
对于无乳链球菌引起的亚临床乳腺内感染,存在一个难得的成功治疗机会。通过使用抗菌药物治疗牛群中所有受感染的奶牛,可以迅速降低由该病原体引起的 IMI 患病率。应治疗受感染奶牛的所有四个乳区,以确保清除病原体并防止未感染乳区可能发生的交叉感染。治愈率通常在 75% 到 90% 之间。
首选按照标签说明使用含有阿莫西林、青霉素或头孢菌素的商业化乳腺内给药产品。
在进行任何乳腺内灌注给药时,采取严格的无菌操作(例如,使用酒精浸泡棉片进行乳头端准备)至关重要。
不应将多剂量瓶装药物(标注为全身治疗)用于乳腺内治疗,因为商业化乳腺内制剂在无菌质量控制标准方面更为严格,且在预测治疗后牛奶和肉类的停药期方面具有更好的可靠性。
对无乳链球菌进行大规模治疗的牛群,必须通过 SCC 监测及随后的牛奶培养,以识别在初始治疗期间未接受治疗或未治愈的奶牛。通常,每 30 天一次的监测间隔是有效的。挤奶后浸乳以及对所有干乳期母牛的治疗,也是从牛群中根除无乳链球菌的关键策略。少数奶牛对治疗无反应,最好进行隔离或淘汰。
大多数其他链球菌也对多种抗菌药物表现出体外敏感性,尤其是 β-内酰胺类抗菌药物。尽管表现出这种敏感性,但许多链球菌感染不像由无乳链球菌引起的感染那样容易治愈。通常,由乳房链球菌(S uberis)和停乳链球菌(S dysgalactiae)引起的亚临床感染应在泌乳期末期,通过商业化干乳期母牛产品的乳腺内灌注进行治疗。此时治愈率可能超过 75%。乳球菌属和肠球菌属等类似链球菌的微生物感染通常很难治愈。
金黄色葡萄球菌乳腺内感染会导致深部脓肿。治疗困难,因为对抗菌药物(特别是 β-内酰胺类抗菌药物)的耐药性比链球菌感染更常见,且金黄色葡萄球菌在吞噬后可能存活于细胞内。乳腺内灌注可能仅能治愈 20%~40% 的感染,慢性感染的治愈率更低。
可通过联合使用全身治疗和乳腺内治疗来提高金黄色葡萄球菌引起的慢性亚临床型乳腺炎的治疗成功率。然而,全身治疗涉及超说明书用药,且必须确定牛奶和肉类的停药期。此外,应进行足够长(7~10 天)的治疗,以确保有效清除病原体。干乳治疗比泌乳治疗更经济,且可避免牛奶中残留的风险。
偶尔,慢性感染的乳区会提前停止泌乳。淘汰这些奶牛可能是一种可行的措施。另一种常见做法是对感染乳区实施干奶处理,同时继续挤奶。这对遗传上更优越的个体或需维持至分娩的奶牛可能有益。目标是通过对受累乳区造成纤维化来消除感染,从而降低其他奶牛的感染风险。此外,这些奶牛将不再产生高体细胞数(SCC)的牛奶(来自受感染乳区),从而有助于维持市场牛奶的质量。对感染乳区实施干奶,或对感染牛进行淘汰或治疗,作为减少患病奶牛 SCC 影响的手段,是乳腺炎控制的姑息措施,而预防感染能更好地解决这一问题。
干乳期母牛
泌乳周期的干乳期是奶牛乳腺健康的关键时期。乳腺会发生显著的生化、细胞和免疫学变化。乳腺实质在泌乳期结束后 1~2 天开始退化,并持续 10~14 天。在此期间,腺体特别容易受到新的乳腺内感染。然而,退化期乳腺对细菌性病原体具有最强的免疫防御能力。因此,干乳期是抗菌治疗与免疫功能协同作用的理想时机,且无需承担泌乳期治疗通常所需的高额成本。
市面上有多种干乳治疗产品可供选择,包括青霉素、氯唑西林、头孢匹林、头孢噻呋和新生霉素。每个乳区只需一支管,并应在泌乳期最后一次挤奶后立即使用。治疗不应通过乳腺内灌注重复进行;如果认为需要延长治疗,应将全身给药作为乳腺内灌注的辅助手段。除了消除现有的亚临床感染外,干乳期治疗最重要的作用之一是预防新发感染。
乳头内密封剂,作为干乳期抗菌药灌注后的补充灌注,可发挥物理屏障作用,帮助降低新发感染。与单独使用抗菌药治疗相比,使用乳头内密封剂似乎可降低新发感染的发生率。现代奶牛在干乳期开始前具有如此高的产奶水平,以至于挤奶停止后,其乳管可能长时间保持开放,因此即使在不泌乳期间,感染风险依然存在。与泌乳期奶牛灌注一样,干乳期进行任何灌注时,都必须遵循严格的无菌操作技术。
全群干乳疗法(BDCT;在干乳期治疗所有奶牛的所有乳区)已作为乳腺炎控制的基础超过 50 年。然而,尽管 BDCT 在干乳期成功预防和治疗 IMI,但各种病原体的患病率随时间发生了变化。大多数干乳期母牛产品针对革兰氏阳性球菌,这可能不是特定牛群中的主要病原体。此外,饲养设施与垫料技术的进步、营养管理以及乳头内密封剂的应用,均有助于降低干乳期乳腺内感染的发生率。
鉴于此,选择性干乳治疗(SDCT,即仅对干奶时被识别为感染的奶牛进行治疗)可被视为 BDCT 的一种替代方案。选择 BDCT 与 SDCT 的最大局限在于所有牛群都面临独特的挑战和运营管理模式,因此干乳治疗项目必须根据其需求量身定制。
难以控制基础乳腺炎(混乳储罐 SCC >200,000 个细胞/mL)的牛群并非 SDCT 的最佳候选对象。此外,应严格遵循疗效指标和筛选干乳期疗法治疗的奶牛的规程。针对特定牛群的算法应至少包括干奶前的临床型乳腺炎病史和泌乳期单头奶牛的 SCC(见)。
在美国,使用奶牛群改良 SCC 检测的牛群较少,因此难以监测亚临床型乳腺炎。此外,由于许多大型奶牛场越来越重视所谓的挤奶厅效率(即奶牛的周转率),挤奶操作员可能没有足够时间去正确识别临床型乳腺炎,更不用说手工挤掉头把奶进行检查了。
因此,在某些牛群中,评估干乳期疗法项目(如干乳期内新发和治愈的 IMI 病例,以及泌乳后前 30 天内的临床型乳腺炎)的有效性将变得困难(即,泌乳后前 30 天内发生一次或多次临床型乳腺炎的奶牛数量除以分娩奶牛数量)。炎防控计划有用的一部分,特别是对于选择 SDCT 的养殖户,但大多数奶牛养殖户对虽然对干奶前或临床病例采集的乳样进行培养是任何牛群乳腺使用乳样培养持保留态度。使用 SDCT 的关键在于确保具备必要的工具和意愿,以正确选择奶牛并监测牛奶质量的变化。
按干奶前最后一次检测日及产犊后第一次检测日的 SCC 对奶牛进行分层,数据来自某示例奶牛群。使用本表,干乳期内新发乳腺内感染可按如下方式计算:干乳时 SCC
同样,干乳期治愈的 IMI 可按以下方式计算:干乳时 SCC ≥ 200,000 个细胞/mL 且产后首次检测日 SCC 80%。
由 Matthias Wieland 博士提供。
小母牛
产犊小母牛中大多数乳腺内感染由金黄色葡萄球菌以外的葡萄球菌属引起,其自愈率很高。然而,在某些牛群条件下,相当一部分小母牛患有难治性感染,包括由金黄色葡萄球菌引起的感染(见)。潜在来源包括犊牛断奶前所饮用的牛奶,以及扁桃体、皮肤等部位的定植。此外,还存在一个地理风险因素:乳头端的蝇叮咬性皮炎,这会破坏这一重要的感染物理屏障,可能在发病机制中发挥作用。
一头近期产犊的 5 岁荷斯坦母牛患金黄色葡萄球菌引起的坏疽性乳腺炎。对受累乳区进行清创,母牛存活但随后出现无乳。
由 Ronald Erskine 博士提供。
据报道,在预计分娩日期前 7~14 天进行乳腺内灌注 β-内酰胺类抗菌药物,可降低分娩时乳腺内感染的患病率。然而,对 SCC、产奶量以及泌乳期内临床型乳腺炎发生率的长期益处在不同牛群中差异很大。在输注前必须严格执行乳头端消毒,以防止污染;因此,治疗前动物处理的工作量可能很大。这并非许多奶牛场推荐的管理方案。然而,如果牛群记录显示初产奶牛在分娩时的乳腺内感染患病率较高(>20%),尤其是葡萄球菌感染,可考虑采用该方案。
牛亚临床型乳腺炎的预防
通过管理措施重点减少乳头端病原体的存在,可预防新发亚临床型乳腺炎感染。因此,保持垫料清洁干燥、挤奶时乳腺清洁干燥、挤奶规程中不使用水(仅用于保持挤奶设备的卫生),以及维持乳头健康,均具有积极防控作用。
对于传染性病原体,预防新发感染传播的最重要管理措施是使用有效的杀菌剂作为挤奶后乳头浸液。这些产品应在挤奶后立即作为浸泡液(而非喷雾)使用。其他有助于提升乳头卫生的措施包括以下各项:
使用专用毛巾擦干乳头
挤奶员使用手套
挤奶前使用杀菌剂(喷雾或浸泡液)
在乳头刺激后适时安装挤奶设备(60~120 秒)
不得过度挤奶
在挤过患病奶牛后清洗挤奶设备
尽可能对患病奶牛进行隔离
应定期进行挤奶设备评估,以确保乳头端真空度处于适当水平并在挤奶过程中保持稳定。脉动器功能正常至关重要,挤奶套和橡胶气管应根据需要更换。
最近,一种针对克雷伯菌属(Klebsiella)的疫苗显示出降低 SCC的潜力(1)。
挤奶卫生也有助于降低环境病原体新发感染风险。
重要的是,应为奶牛提供干燥、清洁的垫料。无机垫料比纤维素基材料支持更少的细菌生长;因此,沙子优于锯末、稻草、再生纸或粪便固体。特别是,克雷伯菌属引起的较高感染发生率与锯末垫料有关。然而,细菌数量会因湿度和有机质的存在(如回收后的沙子)而有很大差异。因此,环境性乳腺炎的控制不应仅基于垫料材料的选择。
以下是对环境性乳腺炎控制具有积极影响的实践:
定期清洁或更换垫料
降低热应激
去除乳区被毛
保持健康的乳头状况
降低围产期奶牛的乳房水肿
避免积水区域
维护牛栏以支持正确的躺卧行为
防止冻伤和蝇类接触
临床型乳腺炎
任何病原体的感染均可表现为临床型或亚临床型,具体取决于感染持续时间、宿主免疫状态及病原体毒力。临床型乳腺炎的防控通常侧重于预防及消除源自环境传染源的病原体。因此,临床型乳腺炎的流行病学与预防与亚临床型乳腺炎的防控相似。
牛临床型乳腺炎的流行病学
除支原体属(Mycoplasma spp)暴发外,大多数奶牛场的临床型乳腺炎是由环境病原体引起。此外,许多临床型乳腺炎病例是一过性的,尤其是奶牛和乳区的首次发作。对牛群临床型乳腺炎的评估基于发生率(即指定时期内新发病例的发生)而非患病率(即特定时间点患病动物总数)。
监测亚临床型乳腺炎的方法(例如常规 SCC 检测和对 SCC 升高的奶牛进行培养检测)对临床型乳腺炎病例的预测效果并非始终如一。由慢性感染引起的 SCC 偏高奶牛偶尔会表现出临床型乳腺炎,但通常症状轻微。然而,SCC 偏低的奶牛也容易发展为临床型乳腺炎。
应记录每例病例的患牛个体病史(例如,季节、年龄、泌乳阶段及既往发作情况),以帮助确定风险因素。应从受累乳区采集乳样,并在可行时进行抗菌药敏感性试验。对于由传染性病原体引起的乳腺炎已得到控制的饲养管理良好的牛群,临床型乳腺炎发生率的目标应为 1~2 例/100 头泌乳牛/月。重度乳腺炎病例应控制在每 100 头泌乳牛每年 1~2 例。
通常,从临床型乳腺炎病例采集的乳样中,30%~40% 的培养结果无微生物生长。然而,在能培养出微生物的样本中,90%~95% 的分离细菌包括多种链球菌、葡萄球菌或大肠菌群。若非如此,特别是当非大肠菌群的革兰氏阴性杆菌、真菌或藻类(原藻属,Prototheca spp)病原体占主导地位时,应考虑存在点源感染。
牛重度临床型乳腺炎
大肠菌群(肠杆菌科乳糖发酵革兰氏阴性杆菌)是奶牛重度临床型乳腺炎最常见的原因。大多数大肠菌群感染可在腺体中被清除,且少有临床症状或仅有轻微临床症状。然而,当牛奶中的细菌浓度升高到足以引发显著免疫反应时,会出现伴有全身疾病症状的重度乳腺炎(见)。
从奶牛一个乳腺乳区感染大肠杆菌后 6 至 36 小时收集的连续乳样。牛奶中的细菌数量在感染后 12 小时达到峰值(左起第二管),此时牛奶外观仍正常,但母牛处于亚临床感染状态。
由 Ronald Erskine 博士提供。
由大肠菌群引起的严重乳腺炎导致的奶牛死亡或因无乳而淘汰的发生率(占病例的 30%~50%)高于由其他病原体引起的乳腺炎(占病例的 5%~10%)。克雷伯菌感染病例的预后应特别谨慎,因为受感染奶牛被淘汰或死亡的可能性是其他大肠菌群感染奶牛的两倍。因此,重度临床型乳腺炎的主要治疗应针对大肠菌群,但也必须考虑其他病原体。
支持性治疗,包括液体疗法,可能是治疗方案中最有益的部分。抗菌药物的治疗理想上应基于致病原的鉴定;然而,在病例初次识别后的数小时内无法实现。此外,目前美国尚无 FDA 批准的用于重度临床型乳腺炎全身性抗菌药物治疗的方案。
感染后,牛奶中的大肠菌群数量迅速增加,通常在几小时内达到峰值浓度。中性粒细胞迁移进入乳腺后,细菌数量迅速下降;然而,随后发生的炎症和全身性变化是由细菌释放的脂多糖(LPS)内毒素引起的,并导致急性期反应(败血症)。当开始治疗时,大部分 LPS 暴露已经发生。因此,主要治疗关注点是通过液体疗法、电解质和抗炎药物治疗内毒素休克。静脉途径是首次液体给药的首选方法。
若使用等渗盐水(0.9% NaCl)溶液,4 小时内需输注 30~40 L,这在农场条件下可能难以实现。一种实用的替代方案是静脉施用 2 L 高渗盐水(7% NaCl)溶液。这会导致体液从身体隔室快速进入循环系统。随后应让奶牛自由饮水,如果摄入水量不足 30~38 L,则应泵入 19~26 L 水至瘤胃。
许多患有内毒素性休克的奶牛存在轻度低钙血症;因此,应皮下施用 500 mL 硼葡萄糖酸钙(以避免静脉用药可能引起的并发症)。或者,可给予专为围产期低钙血症设计的快速吸收钙凝胶。如果奶牛仍处于休克状态,应继续给予等渗而非高渗的液体,通过口服或静脉途径给药。
若疾病早期给予糖皮质激素,对于由产内毒素大肠菌群引起的乳腺炎病例可能有所帮助。这些化合物可抑制与急性期反应相关的多种促炎通路。据报道,在将大肠杆菌(E coli)引入乳腺后立即给奶牛注射地塞米松(30 mg, IM),可降低乳腺肿胀并改善瘤胃运动。由于存在流产风险,在给妊娠动物用药时应谨慎;然而,严重的临床乳房炎本身可能导致奶牛流产。
关于糖皮质激素用于治疗革兰氏阳性菌引起的乳腺炎的研究资料很少。合理预期,患革兰氏阳性菌感染的奶牛从糖皮质激素的抗炎作用中获益的可能性较低,甚至可能受到不利影响。为了减轻局部炎症,乳腺内注射糖皮质激素已被视为一种治疗选择。虽然欧洲存在用于乳腺内给药的抗菌药与糖皮质激素联合制剂,但尚不清楚与单独使用抗菌药治疗相比是否有临床获益。作为一般指导原则,糖皮质激素治疗应仅用于革兰氏阴性菌乳腺炎的严重病例,并在疾病早期单次给药。
非甾体抗炎药广泛用于急性乳腺炎的治疗。氟尼辛葡甲胺、氟比洛芬、卡洛芬、美洛昔康和酮洛芬曾用于实验性大肠菌群性乳腺炎或内毒素诱导乳腺炎的治疗。这些药物的全身给药优于口服阿司匹林,因为后者不太可能在组织中达到有效浓度或产生有益结果。
FDA 明确禁止在食用动物中使用安乃近。超过 20 个月龄的奶牛禁止使用保泰松;保泰松的容许残留量为零,因此检测到的任何浓度均为非法残留物。因此,这两种药物不应用于牛乳腺炎的抗炎治疗。
酮洛芬作为兽用产品可用于马,具有高的治疗指数,在泌乳奶牛中应用具有有利的药代动力学特征,并在一些国家批准用于牛。然而,它并未在美国标注为食品动物用药。食品动物残留避免数据库(FARAD)建议,对于每日剂量不超过 3.3 mg/kg、静脉或肌肉注射、每 24 小时一次、连续使用不超过 3 天的情况,屠宰的休药期为 7 天,乳用休药期为 24 小时。
氟尼辛葡甲胺(1.1~2.2 mg/kg,IV)被批准用于肉牛和奶牛。它是美国唯一被批准用于牛的非甾体抗炎药(NSAID),因此是治疗重度临床型乳腺炎最合理的选择。在实地研究中,使用氟尼辛葡甲胺治疗临床急性乳腺炎后,并未见存活率提高(2)。然而,在实验性乳腺炎的研究中,氟尼辛葡甲胺降低了临床症状的严重程度,如发热、精神沉郁、心率和呼吸率升高以及乳腺疼痛(3, 4)。
FDA 批准的氟尼辛葡甲胺停药间隔为:用于屠宰时为 4 天,用于牛奶时为 36 小时(按说明书说明静脉给药)。由于存在较长且不可预测的停药期以及组织损伤风险,该药物不应通过肌肉注射给药。与糖皮质激素一样,非甾体抗炎药可缓解临床症状并促进动物身心健康。感染早期给药可能增加临床获益。
对于内毒素休克,抗菌治疗相对于立即的支持性治疗可能次要,但它仍然是治疗方案的重要组成部分。
偶尔,大肠菌群感染会导致慢性乳腺炎。严重大肠菌群病例中,菌血症发生率超过 50%。
其他多种病原体,包括革兰氏阳性球菌,也可引起重度临床型乳腺炎,且难以与由大肠菌群引起的病例区分。
重度大肠菌群性乳腺炎治疗中合适抗菌药物的选择主要取决于该菌对选定药物的敏感性以及在主要药理靶点(对于大肠菌群性乳腺炎而言,即牛的血浆腔室)维持有效浓度的能力。
土霉素(11 mg/kg,IV,每 24 小时一次)与未接受全身性抗菌药物治疗的奶牛相比,似乎能改善临床大肠菌群性乳腺炎(不一定为重度)奶牛的治疗效果。头孢噻呋钠(2.2 mg/kg,IM,每 24 小时一次)似乎能降低重度大肠菌群性乳腺炎奶牛的死亡率和淘汰率,并提高产奶恢复水平。该药物在乳腺中的分布较差,支持在针对菌血症治疗的同时,也需针对乳腺进行治疗的重要性。
对患有重度临床型乳腺炎的奶牛应进行乳腺内灌注抗菌药物。该治疗可能不会改变大肠菌群病例的预后,但可能会改善由革兰氏阳性球菌引起的病例的预后。对于产奶明显异常但食欲、精神状态和产奶量已改善的奶牛,是否仍需继续抗菌治疗应进行严格评估。在此情况下不必要地延长治疗会导致因弃奶而增加的费用,并增加市场牛奶中存在抗菌残留的风险。
牛轻度临床型乳腺炎
从临床型乳腺炎奶牛采集的乳样细菌培养中,30%~40% 无法分离出微生物。许多经培养未检出细菌的轻度乳腺炎病例,实为在无需治疗前即自行消退的乳腺内大肠菌群感染。此外,许多轻度临床型乳腺炎病例是慢性乳腺炎中病原体与宿主防御之间平衡的暂时性受挫(见)。
轻度临床型乳腺炎患牛产生的异常牛奶。注意颜色变化和纤维蛋白凝块的存在。
由 Ronald Erskine 博士提供。
奶牛群轻度临床型乳腺炎病例的治疗方案应由个体牛群病史结合临床判断决定。使用经批准的商业化乳腺内灌注剂是最佳选择。成功的基石是细菌学治愈,但更实际的基础是恢复至正常乳质。
复发病例的频率应作为疗效的最佳指标进行监测,因为许多病例在短期内会被判定为治疗成功,但在泌乳后期会复发。如果受累乳区在没有全身性临床症状的情况下定期复发乳腺炎,则不应重复治疗;应使该乳区停乳,或淘汰该动物。
此外,对这些病例进行肠外治疗并未证明有效;任何潜在的治疗效益可能无法抵消废弃牛奶的费用、其他相关治疗成本,以及牛奶和肉类中残留物增加的风险。临床病例存在既往史、感染持续时间较长(表现为个体奶牛 SCC 偏高或 SCC 偏高持续时间延长)以及由无反应病原体引起的感染,是治疗效果不佳的最大风险因素。
如果标准治疗方案未达到预期效果,延长初始治疗持续时间比更换药物或增加剂量更为适宜。然而,结果会因牛群的细菌学特征而异。由于发生院内感染的风险增加,在延长治疗期间对乳头进行无菌操作时应格外谨慎。
最有效的抗菌治疗方式,也是减少不必要使用的最佳方案,是在农场治疗方案中应用“基于培养的治疗”决策(见):
对受累乳区(轻度临床型乳腺炎)的治疗应推迟,直至获得乳样的细菌培养结果,通常需 24~48 小时;这段时间不会对接受治疗的奶牛的细菌治愈率、复发率、产奶量或 SCC 产生不利影响。
基于培养的治疗决策可能因农场而异;然而,总体而言,抗菌治疗并不能改善那些培养结果为无微生物、革兰氏阴性菌或非常见病原体(例如,假单胞菌属Pseudomonas)的病例的预后。
因此,通过排除产生这些培养结果的病例,奶牛场可将轻度临床治疗中的抗菌药使用量减少 50%~75%。
采用基于培养的策略治疗轻度、中度和重度临床型乳腺炎的治疗决策树。
由 Matthias Wieland 博士提供。
简单的牛奶细菌学分析可识别革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌病原体,以及无分离结果,可在兽医诊所进行,或在经过适当培训后在农场进行。农场培养系统广泛应用于奶牛场,用于基于病原体的乳腺炎管理,并能够区分革兰氏阳性菌、革兰氏阴性菌或无细菌生长。更复杂的系统有助于进行属水平和种水平的鉴定。实施农场培养系统有可能减少奶牛行业的抗生素使用量。
牛临床型乳腺炎中的非常见病原体
铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa)可能引发临床型乳腺炎暴发。通常,感染会持续存在,其特征为间歇性的急性或亚急性加重。
该病原体存在于奶牛场常见的土壤-水环境中。据报告,在挤奶厅大量接触受污染的冲洗水、奶杯内衬或挤奶员施行的乳腺内治疗后,已有畜群感染。若未采用无菌技术治疗乳腺或使用受污染的挤奶设备,可能导致铜绿假单胞菌乳腺内感染。
部分奶牛可能出现伴有毒血症和高死亡率的重度极急性乳腺炎,而另一些奶牛则可能出现亚临床感染。该病原体可在乳腺中持续存在多个泌乳期;然而,也可能发生自发恢复。除对严重病例的支持性治疗外,治疗价值甚微。建议淘汰持续临床受累的奶牛。
化脓隐秘杆菌(Trueperella pyogenes)常见于牛和猪的化脓性过程,并在小母牛和干乳期母牛中引起特征性乳腺炎。它偶尔在乳头受伤后感染泌乳乳腺,并可能成为继发感染菌。炎症的特征是形成大量、恶臭、脓性渗出物。
由化脓隐秘杆菌引起的乳腺炎在夏季放牧于田野并接触池塘或潮湿区域的干乳期奶牛和小母牛中很常见。动物间传播的媒介是蝇类(角蝇,Haematobia irritans)。通过限制奶牛站立在水中的能力以及控制苍蝇,可实现感染的控制。治疗通常难以成功,受感染的乳区通常丧失生产能力。受感染的奶牛可能全身患病,患有脓肿的奶牛通常应被淘汰。
支原体属可引起重度乳腺炎,可能在牛群中迅速传播并造成严重后果。牛支原体(Mycoplasma bovis)是最常见的原因。其他物种包括加利福尼亚支原体(Mycoplasma californicum)、加拿大支原体(Mycoplasma canadense)和牛生殖道支原体(Mycoplasma bovigenitalium)。发病迅速,感染源通常为内源性,常发生于小母牛或奶牛出现呼吸道疾病暴发之后。
该疾病常继发于牧群扩张,即引入了来自外部的动物。通常,引入的动物会成为亚临床感染携带者,随后通过呼吸道或乳腺内传播排出该病原体。部分或全部乳区均受累。产奶量损失通常很显著,分泌物很快被浆液性或脓性渗出物取代。最初,在从感染乳腺取出的材料中可观察到特征性的细颗粒状或片状沉淀物。
尽管乳腺组织受到严重局部影响,奶牛通常不会表现出全身性受累的临床症状。感染可能持续整个干乳期。由于这些奶牛经常成为亚临床携带者,并在牛奶中间歇性排出该病原体,因此识别牛群中所有受感染的奶牛可能很困难。
由于缺乏针对支原体引起的乳腺炎的有效治疗方法,在暴发期间应将患病奶牛隔离。对混乳储罐和同群泌乳牛组(即共同饲养或挤奶的奶牛群体)进行常规筛查,有助于发现患病奶牛。然而,对患有临床型乳腺炎或近期产犊的奶牛进行牛乳培养,是最可靠的监测手段。
持续患有临床乳腺炎或出现全身症状的奶牛应予淘汰。必须严格执行卫生措施,特别是在挤奶场和医院或治疗区域。来自支原体感染奶牛的牛奶不得饲喂犊牛,因为这可能导致肺炎或中耳炎。
星形诺卡氏菌(Nocardia asteroides)引起一种破坏性乳腺炎,其特征为急性发病、高热、食欲减退、迅速消瘦以及乳腺显著肿胀。通常,乳腺会发生肉芽肿性炎症,导致广泛纤维化并形成可触及的结节。这种特定的乳腺感染可能与治疗更常见类型乳腺炎时的乳腺内给药污染有关。建议淘汰受感染的奶牛。
沙雷菌(Serratia)性乳腺炎可能源于挤奶过程中使用的输奶软管、浸乳液、供水系统或其他设备的污染。该病原体对消毒剂具有抗性。若患此类乳腺炎的奶牛持续出现临床症状,则应淘汰。
由多种真菌(酵母菌)引起的乳腺炎已在奶牛场出现,特别是在使用青霉素并与个体奶牛长期反复使用抗菌灌注药相关联后。酵母菌在青霉素和其他某些抗菌药物的存在下生长良好;它们可能在乳腺内灌注抗菌药物时被引入,繁殖并引起乳腺炎。然而,从未接受乳腺内灌注的小母牛也可能发生酵母菌性乳腺炎。临床症状可能很严重,表现为发热,随后约 2 周内自发恢复,或更罕见地发展为慢性破坏性乳腺炎。其他酵母菌感染引起的炎症轻微且能自愈。若怀疑酵母菌性乳腺炎,应立即停止使用抗菌药物治疗。
据报告,有一种类似结核分枝杆菌引起的慢性乳腺炎,是由源自土壤的抗酸分枝杆菌属(如偶发分枝杆菌(Mycobacterium fortuitum)、耻垢分枝杆菌(Mycobacterium smegmatis)、牝牛分枝杆菌(Mycobacterium vaccae)和草分枝杆菌(Mycobacterium phlei))引起的。这些微生物可经以油性基质或“民间疗法”制剂为载体的抗菌药物(尤其是青霉素)进入乳腺;随后多转为腐生状态,并至少在下一个泌乳期前从感染乳区消失。在此期间,乳腺炎通常呈中度。确实发生了明显的暴发,并已报告多起案例,尤其是与偶发分枝杆菌和耻垢分枝杆菌相关。
原藻属(Prototheca)为无色素单细胞藻类,常见于潮湿环境,如溪流、停滞池塘和海水,尤其在土壤中含有有机质的潮湿生境中。在奶牛养殖环境中,它们尤其多见于泥泞或潮湿的室外跑道或场地、休息区、动物驱赶路径以及受粪污污染的牧场。
干乳期可能发生感染,特别是在接触粪垫料或室外场地的奶牛中。此外,灌注操作无菌性差以及使用非用于乳腺内灌注的多剂量抗菌产品,均与疫情暴发有关。病例报告表明,若畜群内乳腺内感染达到临界水平,挤奶过程中也可能发生原藻属的接触性传播。
奶牛原藻性乳房炎通常呈慢性过程;患牛临床表现正常,但乳汁中 SCC 升高,不过偶尔也会出现重度感染。感染可能会自愈;然而,长期携带伴随间歇性排毒的情况很常见。在最初引发临床型乳腺炎后,感染可能在数个月内无法通过牛乳培养检测到,随后在下一个泌乳期复发,尤其是在产犊后不久。治疗干预效果不佳。
奶牛生产者预测原藻性乳腺炎进展或影响其预后的能力有限,其唯一的应对手段就是采取与其他病原体引起的慢性乳腺炎相似的管理措施。因此,首要重点在于预防感染的发生,而非减轻感染发生后的影响。为减少病原体对其他未感染奶牛的暴露,患有慢性乳腺炎的奶牛通常会被淘汰。
牛原藻性乳腺炎的原发致病原已被确定为佐氏原藻(Prototheca zopfii)。其他报告对佐氏原藻作为原藻性乳腺炎唯一病原的绝对排他性提出了挑战;然而,在实际操作中,无论物种或基因型如何,凡被鉴定为由原藻属引起乳腺炎的奶牛均按相同方式管理。原藻属在常规牛乳培养中常被误认,因此应使用选择性培养基或革兰氏染色(见)。
由芽孢杆菌属(Bacillus)引起的乳腺炎,其起源、临床症状及预防方法与其他非常见病原体基本相同。与该类别的其他微生物一样,治疗通常无效。
牛乳涂片中原藻属的革兰氏染色注意细胞体积较大。比例尺 = 10 μm。
由 Ronald Erskine 博士提供。
牛临床型乳腺炎的预防
牛临床型乳腺炎的预防与亚临床型乳腺炎的预防基本相同,即减少微生物接触乳头。由于大多数临床型乳腺炎是由主要源于环境的病原体引起的,减少来自垫料、饲养舍以及户外圈舍和牧场的接触至关重要。然而,良好的挤奶前卫生,确保乳头在挤奶设备安装前保持清洁干燥,包括使用杀菌剂(挤奶前浸乳液),是有益的预防措施。
除了针对革兰氏阴性菌病原体(特别是大肠菌群)的菌苗外,用于降低乳腺炎影响的免疫接种大多无效,或至多效果不一。基于 J5 突变大肠杆菌的核心抗原技术有助于降低由大肠菌群引起的临床型乳腺炎的严重程度。这些菌苗的免疫接种应在干乳期多剂次施用,以降低与泌乳早期相关的临床型大肠菌群性乳腺炎的发生率。由于保护效力通常在最后一次免疫后 50~60 天减弱,对于泌乳 60 天后重度乳腺炎发生率较高的牛群,可能需要实施多次菌苗接种的方案。
值得注意的是,这些菌苗仅能降低由革兰氏阴性病原体引起的临床型乳腺炎病例的严重程度,虽然可以降低临床症状的严重程度,但这些菌苗并不能预防感染。
核心抗原菌苗的成功依赖于五项基本原则:
通过乳样培养验证大肠菌群是否为牛群重度临床型乳腺炎的主要原因。
确定每年重度大肠菌群性乳腺炎发生率是否超过牛群的 1%。
描述高风险动物,例如泌乳天数和泌乳期。
降低大肠菌群性乳腺炎的其他牛群风险因素,例如垫料不足。
制定针对高风险动物的疫苗接种方案。
含有克雷伯菌属铁载体受体蛋白的疫苗也显示出降低由革兰氏阴性病原体引起的临床型乳腺炎严重程度的潜力。
关键点
牛乳腺炎被定义为一个或多个乳腺的炎症。大多数乳腺炎病例由乳腺内感染引起,病原体通过乳头管进入乳腺。
根据临床症状的出现与否,乳腺炎可分为临床型乳腺炎和亚临床型乳腺炎。
临床型乳腺炎的特征是乳汁改变和受累乳区发炎,伴或不伴全身性临床症状。
监测亚临床型乳腺炎最重要的工具是对牛奶进行 SCC 检测并计算关键表现指标;不一定必须进行治疗。
临床型乳腺炎抗菌药物治疗应基于病原体鉴定结果。病情严重的患牛也可能需要液体疗法、电解质和抗炎药物。
乳腺炎预防策略包括挤奶前和挤奶后的抗菌浸乳液、卫生挤奶程序以及干燥、充足的垫料。
了解更多信息
Roberson JR.Treatment of clinical mastitis.Vet Clin North Am Food Anim Pract.2012;28(2):271-288. doi:10.1016/j.cvfa.2012.03.011
Milk Quality and Udder Health Committee.AABP fact sheet: guidelines for the therapy of clinical mastitis in lactating dairy cows.American Association of Bovine Practitioners.Accessed December 27, 2023.
参考文献
Gorden PJ, Kleinhenz MD, Ydstie JA, et al. Efficacy of vaccination with a Klebsiella pneumoniae siderophore receptor protein vaccine for reduction of Klebsiella mastitis in lactating cattle.J Dairy Sci.2018;101(11):10398-10408. doi:10.3168/jds.2017-14267
Green MJ, Green LE, Cripps PJ.Comparison of fluid and flunixin meglumine therapy in combination and individually in the treatment of toxic mastitis.Vet Rec.1997;140(6):149-152. doi:10.1136/vr.140.6.149
Lohuis JA, Van Leeuwen W, Verheijden JH, Brand A, Van Miert AS.Flunixin meglumine and flurbiprofen in cows with experimental Escherichia coli mastitis.Vet Rec.1989;124(12):305-308.
Anderson KL, Smith AR, Shanks RD, Davis LE, Gustafsson BK.Efficacy of flunixin meglumine for the treatment of endotoxin-induced bovine mastitis.Am J Vet Res.1986;47(6):1366-1372.