奶牛隐型乳房炎发病程度对牛乳中脂肪酸的影响

张志鹏，江静宜，夏海磊，张慧敏，毛永江，杨章平

(1. 扬州大学动物科学与技术学院 江苏 扬州 225009)

(2. 扬州大学实验农牧场 江苏 扬州 225009)

文章已被畜牧兽医学报杂志社录用，畜牧兽医学报杂志投稿网址链接：http://www.zazhi114.cn/xumushouyixuebao

摘要：旨在探索不同隐型乳房炎发病程度原料乳中脂肪酸的变化规律，为隐性乳房炎原料乳的利用及加工提供理论依据。依据隐性乳房炎测试液（Lanzhou Mastitis Test，LMT）的反应结果和乳房、乳汁的表观变化，对64头中国和斯坦奶牛乳房炎发病程度进行检测，检测出正常奶牛，不同发病程度的隐型乳房炎奶牛（其中20头奶牛正常，13头患有隐型“+”，14头患有隐型“++”，17头患有隐型“+++”），分别对不同类型的乳样进行脂肪酸检测，研究不同发病程度隐型乳房炎对脂肪酸变化的影响。结果表明，在中链脂肪酸中正常奶和隐型乳房炎奶间变化不显著。在长链脂肪酸中C13：0，C14:0 ，C14：1 ，C15:1，C16:0，C16:1，C18：1 cis，C18：1trans，C18:3n6+C20:1，C21:0，C24：1均发生了较大的变化。几种主要脂肪酸中，C14:0在正常奶和隐型“+”间变化显著（P＜0.05），C16：0在正常奶和隐型“+++”间变化显著（P＜0.05），C18：1 cis在正常奶和隐型“+”、隐型“++”、隐型“+++”间均变化显著（P＜0.05），且随着隐型乳房炎发病程度的逐渐增加，脂肪酸含量呈下降趋势。

关键词：隐型乳房炎，乳房炎发病程度，原料乳，脂肪酸

奶牛乳房炎是奶牛养殖业中的一种常见病和多发病, 而且病因极其复杂, 尤其隐性乳房炎的影响更为严重^[1] 。在生产上一般将奶牛按有无乳房炎及乳房炎的严重程度分为正常型、隐型或临床型，其中隐型乳房炎又可细分为“＋”、“＋＋”、“＋＋＋”3个不同等级。奶牛隐性乳房炎对奶牛业危害极大, 不仅发病率高, 而且是造成奶牛业经济损失最严重的疾病之一^[2] 。

临床型乳房炎和隐性乳房炎明显导致奶牛产奶量下降^[3] , 而且能够导致乳成分发生变化, I shikaw a 等^[4]报道, 隐型乳房炎引起乳中非酪蛋白的蛋白质含量增加, 原因归于血液中的血清蛋白和免疫球蛋白增加。杨丽杰等研究表明，隐型乳房炎发病程度的不同对乳成分会有不同的影响^[5]。由于隐型乳房炎无临床表现，一般不易被发现，导致原料乳中惨杂了少量的隐型乳房炎牛乳，从而一定程度上导致乳品质有所下降。关于隐型乳房炎乳与正常乳在宏观乳成分的研究近些年开展了很多^[6]，但主要都着眼于隐型乳房炎对宏观乳成分的影响，在微观乳成分特别是对脂肪酸影响的关注程度不足。

本研究依据隐性乳房炎测试液（Lanzhou Mastitis Test，LMT）的反应结果和乳房、乳汁的表观变化，检测出正常牛奶，不同发病程度的隐型乳房炎牛奶，分别对不同类型的乳样进行脂肪酸检测，研究不同发病程度隐型乳房炎对脂肪酸变化的影响。以期探索不同原料乳中脂肪酸的变化规律，为隐性乳房炎原料乳的利用及加工提供理论依据，提高原料乳营养品质。

1  材料与方法

1.1  试验材料的采集

以扬州地区某奶牛场泌乳期奶牛为研究对象，本场牛群为全部为荷斯坦奶牛，TMR日粮散栏饲养，中置式挤奶台集中挤奶。用灭菌后的采样管采取50ml新鲜乳样，放入冷冻采样箱后送实验室检测。

1.2  主要仪器设备

气相色谱仪：美国安捷伦公司

旋转蒸发仪：德国IKA公司

氢气发生仪：美国安捷伦公司

HP-88脂肪酸专用毛细管柱：美国安捷伦公司

高压灭菌锅，电子恒温水浴锅

SCAA-104有机相针式过滤器：上海安谱。

1.3  主要试剂

37种脂肪酸甲酯标准品：美国Sigma公司

三氟化硼甲醇溶液：上海生物工程有限公司

庚烷：色谱纯，德国CNW公司

甲醇，乙醇，乙醚，石油醚，氨水，氢氧化钾，无水硫酸钠：上海生物工程有限公司。

1.4  试验方法：

1.4.1  隐型乳房炎检测：

按常规取样前消毒程序对乳区和乳头消毒并采集奶样，按兰州乳房炎测试法（Lanzhou Mastitis Test，LMT）操作要求进行测试，并将结果分为阴性乳样（正常奶）、隐型“+”乳样、隐型“++”乳样、隐型“+++”乳样。

1.4.2  脂肪酸甲酯化：

参照GB/5413.27-1997抽提出乳中脂肪， 采用三氟化硼催化法进行甲酯化。

1.4.3  脂肪酸气相色谱的测定：

利用有机相针式过滤器对脂肪酸甲酯进行过滤，参照GB/T 21676-2008进行上样，色谱条件设定为：进样口温度250℃，检测器温度300℃。柱箱温度程序升温，初始温度130℃，保持5min，以6℃/min升温到180℃，保持18min，再以2℃/min升温到220℃，保持15min。

1.5  统计方法

用excel整理统计脂肪酸数据，以面积百分比法定量，用SPSS 17.0进行单因素方差分析。

2  结果与分析

2.1  隐型乳房炎的检测结果

对要采样的64头奶牛进行LMT隐型乳房炎测试，检测结果为：20头奶牛正常，13头患有隐型“+”，14头患有隐型“++”，17头患有隐型“+++”。

2.2  原料乳脂肪酸的检测

标准品图谱如下：

图1　37种脂肪酸甲酯混标色谱图

Fig.1 The chromatogram of 37 fatty acid methy lester mixture

    对每个样品图谱的脂肪酸进行判定和定量，我们确定了22种脂肪酸的相对含量，不同发病程度隐型乳房炎的脂肪酸相对含量见表1：

表1  不同发病程度隐型乳房炎的脂肪酸相对含量

Table 1  The relative content of fatty acids for different degrees of subclinic mastitis

由表1我们可以看出：在中链脂肪酸中正常奶和隐型乳房炎奶间变化不显著。在长链脂肪酸中C13：0，C14:0 ，C14：1 ，C15:1，C16:0，C16:1，C18：1 cis，C18：1trans，C18:3n6+C20:1，C21:0，C24：1均发生了较大的变化。其中不饱和脂肪酸中，C14：1 在正常奶和隐型“++”变化显著（P＜0.05），在正常奶和隐型“+++”间变化极显著（P＜0.01），C15：1在隐型“++”和“+++”间差异显著（P＜0.05），C16:1在正常奶和隐型“++”间变化极显著（P＜0.01），在正常奶和隐型“+”间变化显著（P＜0.05），C18：1 cis在正常奶和隐型“+”、隐型“++”、隐型“+++”间均变化显著（P＜0.05），C18：1trans在正常奶和隐型“+++”间变化极显著（P＜0.01）、在隐型“++”和“+++”间差异显著（P＜0.05），C18:2cis在正常奶和隐型“+”间变化显著（P＜0.05），C18:3n6+C20:1在隐型“+”和“+++”间变化显著（P＜0.05），C24：1在隐型“++”和“+++”变化显著（P＜0.05）。饱和脂肪酸中，C13：0在正常奶和隐型“+++”间变化显著（P＜0.05），C14:0在在正常奶和隐型“+”间变化显著（P＜0.05），C16：0在正常奶和隐型“+++”间变化显著（P＜0.05）。因此，我们可以看到，当隐型乳房炎的等级到达“+++”时，牛奶中多种脂肪酸的含量都会发生明显的变化。

在多种含量发生变化的脂肪酸中，筛选出含量较高的4种主要脂肪酸，利用折线堆积图对其原料乳中主要脂肪酸含量所占百分比随着隐型乳房炎发病程度的增加而变化的趋势分析。不同隐型乳房炎发病程度的原料乳中主要脂肪酸的变化规律见图2：

图2不同隐型乳房炎发病程度的原料乳中主要脂肪酸的变化规律

Fig.2  The law of change of Main Fatty Acids in Raw Milk of

different degrees of subclinic mastitis

3  讨论

众所周知：奶牛在患隐型乳房炎后，乳脂率会有明显的降低，乳脂率的降低必然表现为相应脂肪酸含量的减少，我们在各种程度的隐型乳房炎中的脂肪酸统计发现，在22种检测的脂肪酸中有11种出现了较为明显的降低，这应该是隐型乳房炎对乳腺组织上皮的破坏减少了乳腺细胞合成乳脂的量，从而表现出了较多脂肪酸含量的降低。而C13：0，C14:0，C16:1，C18:1 cis，C21:0，C18:3n6+C20:1这7种脂肪酸都随隐型乳房炎程度的加重呈现了一定程度的升高，这与常玲玲^[7]等人的研究结论有一定的差异，主要的原因可能是本试验对隐型乳房炎划分的更加细致和在多不饱和脂肪酸的种类检测方法的不完全一致而造成。

奶牛患有隐型乳房炎后，乳腺内的细胞膜脂结构受到一定程度的破坏^[8]，过氧化脂（LPO）的含量会有一定程度的升高，棕榈油酸（C16:1）因其具备抗氧化的特性^[9]，同时C18:1 cis对乳腺细胞的增值有促进作用，可能出现了拮抗性的增多。而细胞膜脂受损会使乳腺组织局部的C13：0，C18:1 cis升高，以便于加速受损处脂质的代谢，这个过程同时附带了C14:0含量的升高，而北京云盟生物技术有限公司利用C18:3n6（GLA）药用人体试验表明其具有非常良好的免疫活性和抑菌作用，因此GLA可能是生物体局部遭受到感染时，免疫系统主动升高的自我保护行为引起的。C18：0，C24：1，C8:0，C18：2 trans这几种脂肪酸相对含量的变化却没有明显的规律性，可能的原因是：因这四种脂肪酸尚未有明确的生理功能报道，这四种脂肪酸可能主要为各种生理代谢过程的中间产物而与免疫过程没有直接关系，因而与隐型乳房炎发病的程度关联度不高，故变化规律不明显。

4  结论

通过本试验证明：1.在不同乳房炎发病程度的原料乳中，多数脂肪酸的组成均发生了一定的变化，特别是在隐型乳房炎达到“+++”的程度时，脂肪酸的变化非常明显。2.几种主要脂肪酸中，C14:0在正常奶和隐型“+”间变化显著（P＜0.05），C16：0在正常奶和隐型“+++”间变化显著（P＜0.05），C18：1 cis在正常奶和隐型“+”、隐型“++”、隐型“+++”间均变化显著（P＜0.05），且随着隐型乳房炎发病程度的逐渐增加，脂肪酸含量呈下降趋势。

5  参考文献

[1] 吴国娟, 张中文, 沈红.北京地区奶牛乳房炎阳性率及发生规律的研究[J].北京农学院学报,2001,3(16):43-46.

[2] 鲁希英.单味木鳖子和神效瓜蒌散治疗奶牛隐性乳房炎的研究[J].中国兽医医药杂志,1996,(2):6 -8 .

[3] Shook G E .S elect ion f or di sease resistence[ J] .J Dairy Sci,1989,72:1349 -1362 .

[ 4] Ishikawa H , Shimizu T , Hirano H , et al .Protein composit ion of w hey from subclinical mast iti s and ef fect of treatment with levamisole[ J] .J Dai ry Sci,1982 , 65(4):653 -658 .

[5] 杨丽杰，侯俊财,霍贵成，等.奶牛隐性乳房炎对产奶量、乳成分和奶中物理指标的影响[J].黑龙江畜牧兽医,2003(12):17-18.

[6] Sadechi-Sefidmazci A,Moradi-Shahrbabak M,Nejati-Javaremi A.Financial

losses associated with clinical mastitis and somatic cell score in Holstein dairy

cattle[J].Animal,2010,5:33-42.

[7] 常玲玲，杨章平，吴海涛，等.奶牛正常乳与隐性乳房炎乳中脂肪酸组成的比较研究[J].畜牧兽医学报，2011,42(1):44-47.

[8] 焦雪玲，薛军军.奶牛乳腺炎的发病机理及防治措施[J].中国畜牧兽医文摘，2013,29（8）:124-125.

[9] 张泽生，高山，郭擎，等.棕榈油酸的研究现状及展望[J].中国食品添加剂，2016,9:199-200.