干奶牛乳腺炎预防

Sandra Godden DVM, DVSc 高登.桑桌 College of Veterinary Medicine, University of Minnesota

godde002@umn.edu

提纲 • 干奶牛乳腺炎-确定问题 • 导致干奶牛乳腺炎的风险因素 • 干奶期预防新感染的特殊策略

干奶牛乳腺炎：为什么受到关注？

• 尽管进过几十年的研究和取得的稳定的进步，乳腺炎依然是影响猪场的最昂贵的传染病

• 估计对中西部以上奶牛场每头奶牛每年造成200美元的损 • Source of Losses:损失的来源：

– 12%：临床乳腺炎导致的直接损失 – 17%：因为体细胞数增多导致牛奶损失 – 35%：过度的淘汰和死亡 – 36%：因为体细胞数增多导致价格减少 –

(Fetrow et al., 2000)

• 乳腺炎控制策略已经成功的减少了传染性病原的发生率。 • .环境病原相对重要性增加。

环境链球菌 （比如乳房链球菌）

大肠菌群（如大肠杆菌）

干奶期的宿主自然防御

• 复杂的乳腺能抵抗乳房内感染的原因：

– 乳铁蛋白 • 增加浓度 • 通过结合铁抑制细菌生长

– 增加白细胞活性 • 增加浓度 • 增加功能（降低牛奶脂肪和酪蛋白的干扰）

– 角质栓形成 • 物理屏障 • 脂肪酸抑制细菌的生长

干奶期中的两个增加感染的高风险期

• 复旧期 – 无冲洗作用 – 延迟的角质栓形成 – 乳铁蛋白稀释 – 抑制白细胞功能

• 初乳生成期(过渡期)

– 保护因子稀释 – 免疫抑制 – 角质栓可能破裂 - 干奶牛治疗使用的抗生素水平低于最低的抑

菌浓度 干奶期新乳房内感染的发生率

(Smith et al., 1985)

干奶期感染的重要性

• 50 - 60% of all new infections caused by environmental pathogens occur during the dry period.

• 50-60%由于环境病原导致的新感染发生在该时期。 (Bradley and Green, 2000)

• 超过50%发生在出生后100天内的由于乳汁引起的临床大肠杆菌乳腺炎事件发生在该时期。 (Bradley and Green, 2002)

临床乳腺炎案例（干奶期或哺乳期）中的感染来源 (Green et al., 2002)

干奶期感染的重要性

干奶期发生新感染的情况有多普遍？

• 干奶期乳头发生新感染的比率 – (Eberhart, 1986) 8-12 %的乳头 – (Dingwell et al., 2001) 17%的乳头 – (Godden et al., 2003) 25%的乳头 – (Cook et al., 2004) 6-26%的乳头

• 不同奶牛场间差异较大

• 大多数奶牛场发生感染的机会区

提纲

• 干奶牛乳腺炎-确定问题 • 导致干奶牛乳腺炎的风险因素 • 干奶期预防新感染的特殊策略

干奶期导致新感染的风险因素

• 牛场： – 体细胞计数 – 感染发生率 – 牛场管理实践

（卫生、降温、拥挤、其它应激原、垫料管理）

• 奶牛： – 处于第几个哺乳期：更老的奶牛风险性更大 – 干奶前期牛奶产量高 – 奶牛干奶的方法

• 乳头： – 乳头末端暴露细菌 – 乳头末端条件 – 及时形成乳房栓

乳头末端条件

• 过度角质化导致乳头细菌的定植 (Fox, 1997; Timms, 1998)

• 破裂的乳头在干奶期比平常发生新感染的

可能性高1.8倍。 (Dingwell et al., 2004)

过度角质化-没有破裂

过度角质化-破裂

乳头孔及时形成角质栓对预防感染很重要

(Dingwell et al., Prev. Vet. Med, 2004)

乳头孔及时形成角质栓影响其敏感性

干奶期不能产生足够乳房栓的乳头的比率

• Williamson, 1995 10 days: 50% open

50 days: 10% open

• Dingwell, 2003 7 days: 50% open 42 days: 23% open

– 如果产奶量高就会延迟

– 关闭不全会增加感染的风险

提纲

• 干奶牛乳腺炎-确定问题 • 导致干奶牛乳腺炎的风险因素 • 干奶期预防新感染的特殊策略

干奶期和围产期预防新感染的两个主要原则

• 最大化并强化奶牛的防御

• 最小化环境中细菌的刺激

预防乳房内新感染的特殊的策略

提纲

• 干奶牛乳腺炎-确定问题 • 导致干奶牛乳腺炎的风险因素 • 预防干奶期新增感染的特殊策略

– 地毯式的干奶牛治疗 – 内部或外部的乳头密封剂 疫苗接种项目/免疫 – 干奶策略 – 关注住所、卫生和奶牛的舒适度

提纲

• 干奶牛乳腺炎-确定问题 • 导致干奶牛乳腺炎的风险因素 • 干奶期预防新感染的特殊策略

– 地毯式的干奶牛治疗 – 内部或外部的乳头密封剂 – 疫苗接种项目/免疫 – 干奶策略 – 关注住所、卫生和奶牛的舒适度

地毯式的干奶牛治疗

• 干奶期给所有奶牛注射长效抗生素

• 所有标记为干奶牛治疗的产品被证明对阴性对照有效

• 非常成功 – 消除现存的敏感细菌引起的乳房内感染 – 在干奶早期预防新的乳房内感染 – 已经帮助减少传染性的病原

• 被大约为80%的生产商采纳

(Smith, 1966; Browning, 1990; Bradley & Green, 2001; Bradley & Green, 2004; NAHMS 2007 )

研究举例： 干奶牛治疗的疗效

• 研究硕腾公司Spectramast DC得到的数据 • 例子：研究美国21个牛场 • 母牛的体细胞计数 > 400,000 cells/mL或者干奶期牛乳糖合成酶> 5.0 • 在干奶期以及泌乳期的3-5天培养

Negative 500 mg ceftiofur

Control 阴性对照 hydrochloride 500mg的头孢噻呋盐酸盐 --------------------------------------------------------------------------------------- # cows enrolled 84 86 % quarters cured 46.4% 61.8% *

% quarters w new IMI 46.7% 32.9% *

% uninfected at calving 43.7% 59.6% * -------------------------------------------------------------------------------- * P < 0 05

这些干奶牛治疗产品的有相同的效果 (Arruda et al., JDSci. 2013; Johnson et al. JDSci. 2015)

Spectramast® DC 500mg

Ceftiofur Hydrochloride 头孢噻呋盐酸盐

Quartermaster®

1 x 106 units Procaine普鲁卡因 Penicillin G青霉素G + 1g

Dihydrostreptomycin双氢链霉素

ToMORROW® 300mg

Cephapirin头孢匹林 Benzathine苄星青霉素

Approx. cost $8.92/cow $ 9.56/ cow $ 11.33/ cow $ 18.66/ cow

Dry period length 30 days 30 days 42 days 30 days

Meat withhold 30 d after dry-off 42 d after dry- off 60 d after dry-off / 96 h after calving 16 d after dry- off

Milk withhold 0 h after calving 72 h after calving 96 h after calving 0 h after calving

Claimed spectrum of action

S. aureus金黄色葡萄球菌,

S. agalactiae无乳链球菌

S. aureus金黄色葡萄球菌,

S. agalactiae无乳链球菌 S. aureus金黄色葡萄球菌

S. aureus金黄色葡萄球菌,

S. dysgalactiae无乳链球菌,

S. uberis乳房链球菌

Dry-Clox® 500mg

Cloxacillin氯唑西林 Benzathine苄星青霉素

选择性干奶牛治疗

• 在干奶期只对感染可能性高的奶牛和quarters注入抗生素

• 没有被广泛的采用（丹麦、荷兰、德国） • 一个成功的选择性干奶牛治疗项目的要求是：

– 使用准确的诊断方法来确定感染quarters/cows的病原 – 使用内在的内部乳头密封剂来保护未经处理的quarters – 在高健康水平的牛场考虑实施（体细胞计数 < 250,000）

(Cameron et al. JDSci 2014; Patel et al. MDHC 2016)

提纲

• 干奶牛乳腺炎-确定问题 • 导致干奶牛乳腺炎的风险因素 • 干奶期预防新感染的特殊策略 • 地毯式的干奶牛治疗

– 内部或外部的乳头密封剂 – 疫苗接种项目/免疫 – 干奶策略 – 关注住所、卫生和奶牛的舒适度

干奶牛乳头密封剂 • 内在的乳头密封剂

OrbeSeal™or TeatSeal™ (Pfizer Animal Health)

• 外在的乳头密封剂 e.g. T-Hexx® Dry (Hyrdromer, Inc.)

外部乳头密封剂

• 快速干燥的塑料聚合物

• 形成一个阻止细菌进入的物理屏障

Off the market: Stronghold®/DryFlex™ (WestAgro, DeLaval)

T-Hexx® Dry. (Hydromer, Inc.)

减少分娩时环境链球菌和凝固酶阴性葡萄球菌造成的新感染 Timms, 2001

28.0%

22.7%

-18.9% 25.2%

13.4%

-46.8% 26.2%

-36.3%

16.7%

Control DryFlex

Heifers n = 66

264 quarters

Cows n = 124

492 quarters (Dry cow antibiotic used on all quarters of all 190 cows in study.)

Total n = 190

756 quarters

外在乳头密封剂的优缺点 (Persistent Barrier Dips)

优点 – 应用简单 – 快速干燥 非刺激性/非毒性

缺点 – 3-7天后就从乳头上面脱落 – 为了发挥最大的功效需要在干奶期就应用，以及后面需要重复的应用 – 分娩前10天，然后依据是否需要重复使用直至分娩

Stronghold® - Day 4

内在密封剂

• OrbeSeal™ (North and South America) or TeatSeal™ (New Zealand and UK) (Zoetis)

• Bismuth subnitrate in a paraffin base: 65% w/w (2.6 g in 4g)

• 石蜡基中有次硝酸铋

• 干奶期最后一次挤奶后注入乳头孔 • 不溶于牛奶-优秀的持久性

分娩 • OrbeSeal™在分娩后能很容易用手

剥离

• 犊牛误食也是安全的 • 没有抗菌性能或残留问题

在未感染奶牛使用TeatSeal™的研究（英国的经验）

• 英国研究了单独在未感染的母牛使用TeatSeal™ – 前面的哺乳期体细胞计数< 200,000 cells/ml – 前面哺乳期没有患乳腺炎的临床病史

• 使用TeatSeal和不使用的对比 – 与没有使用相比，TeatSeal™能阻止干奶期更多的新感染 (Berry and Hillerton, JDSci 2002)

• 使用TeatSeal和使用干奶牛治疗对比

– 与长时间使用乳房内抗生素治疗相比，TeatSeal™能阻止干奶期更多的新感染 (Huxley et al., 2001)

明尼苏达的OrbeSeal™研究

假设北美的乳制品产业持续使用地毯式的干奶牛抗生素治疗会发生什么 与乳房内抗生素的同时使用，描述使用OrbeSeal™预防干奶期和围产期的新的感染

有效性

明尼苏达OrbeSeal研究 (Godden et al., JDSci 2003)

• 2个商业化的散养奶牛场

• 437头奶牛（1748个乳头）

• 随机分乳头的设计： – 抗生素（控制） – 抗生素+OrbeSeal™（治疗）

RF LF

LH RH

= Antibiotic

= OrbeSeal/Antibiotic

明尼苏达OrbeSeal研究： 治疗和采样程序

Dry Period Dry off Calving &

strip Orbeseal

Culture SCC + Treatment

Culture SCC

Culture SCC

1-3 6-8 DIM

60 DIM

记录所有的干奶期到哺乳期60天的临床乳腺炎事件

Parameter 参数

Antibiotic 抗生素

Antibiotic + OrbeSeal™ 抗生素+OrbeSeal

Reduction in Risk (%) 减少的风险

New infection rate during dry period (%) 干奶期的新感染率

25.4% a

20.2% b

- 30%

Clinical mastitis rate during first 60 days in milk (%) 在开始泌乳60天的临床乳腺炎发病率

8.0% a

5.9% b

- 33%

Linear Score at 6-8 days in milk 泌乳6-8天的线性评分

3.2 a

2.9 b

明尼苏达OrbeSeal研究结果

a, b: P value < 0.05

在干奶前期和产奶后60天里患乳腺炎乳头功能的存活曲线

OrbeSeal

Control

明尼苏达的研究结果之后被威斯康辛州3个牛场的研究重复出来

乳头密封剂的使用总结

• 在已知的未感染母牛： – 与没有使用相比使用乳头密封剂新的乳房内感染减少

• 在未知感染情况或是感染母牛： – 乳头密封剂和干奶牛治疗结合减少感染：

• 减少干奶期30-68%新的乳房内感染风险 • 减少哺乳早期20-30%患乳腺炎的风险 • 减少分娩后体细胞计数

– 需要使用干净的输入技术

• 乳头密封剂将会成为一个成功选择性干奶牛治疗项目必要的组成部分

提纲

• 干奶牛乳腺炎-确定问题 • 导致干奶牛乳腺炎的风险因素 • 干奶期预防新感染的特殊策略

– 地毯式的干奶牛治疗 – 内部或外部的乳头密封剂 – 疫苗接种项目/免疫 – 干奶期策略 – 关注住所、卫生和奶牛的舒适度

最大化奶牛的免疫防御力

• 干奶期和围产期的营养管理： – 膳食蛋白质和能量 – 维生素：A、D和E – 矿物质：硒、铜、锌等 – 不限制饲料和水的摄入：可口的和容易获得

• 预防代谢疾病：产乳热、酮病

• :最小化应激因素：

– 良好的奶牛舒适度 – 优秀的通风 – 预防过于拥挤 – 提供降温设施

（遮阳棚、风扇、喷头）

通过疫苗接种最大化奶牛免疫预防力

• 用革兰氏阴性菌的核心抗原进行免疫 • 连接脂多糖毒素

• 例子：2个美国加利福尼亚州的商业化奶牛场

– 免疫群体：在分娩后和干奶期免疫两次 – 对照组不免疫 Vaccinated Unvaccinated P Value

Group Group ----------------------------------------------------------------------------------------------- cows enrolled 233 227 n(%) Coliform mastitis cases 6 (2.6 %) 29 (12.8 %) < 0.005 ------------------------------------------------------------------------------------------------

(Gonzalez et al Can J Vet Res 1989 53:301)

通过疫苗接种最大化奶牛免疫预防力

• 在干奶期用革兰氏阴性菌的核心抗原进行成功免疫能让免疫系统更快更有效的应对自然感染： – 不能阻止大肠杆菌感染 – 减少大肠杆菌引起的乳腺炎持续期和严重性 – 减少死亡损失

(Cullor, 1991; Hogan, 1992, 1999)

• 对几乎所有牛场来说常规性的免疫都是有益的和高性价比的 (DeGraves and Fetrow, 1991)

• 但是疫苗免疫不能战胜管理不善

提纲

• 干奶牛乳腺炎-确定问题 • 导致干奶牛乳腺炎的风险因素 • 干奶期预防新感染的特殊策略

– 地毯式的干奶牛治疗 – 内部或外部的乳头密封剂 – 疫苗接种项目/免疫 – 干奶策略 – 关注住所、卫生和奶牛的舒适度

我们怎样让奶牛干奶？

• 只有很少的报道 • 通常被大多数的出版物忽略

(from Dingwell, 2004)

干奶最好的方法是什么？ • 干奶期高的牛奶产量高和乳头延迟关闭、漏奶及干奶期新的乳房内感染相关

(Oliver et al. 1956; Huxley et al., 2002; Gott et al., 2014)

• 干奶期减少牛奶产量的策略可以减少乳腺炎的风险 – 在最后的2周里间歇性（与突发性）停止挤奶 (Oliver,

J. et al., 1956; Gott et al. NMC 2014) – 减少能量比率密度和限制水的摄入

(Oliver, S. et al., 1990) – 肌肉注射5mLCabergoline （抑制催乳素的分泌）

(Bach et al. JDSci. 2015)

• 然而 – 关于这些干预措施在当今高产奶牛的效果的研究很少 (Gott et al., NMC.

2014) – 每个牛场应该决定一种策略来减少牛奶产量和停止挤奶

(Dingwell, 2004)

突然和逐渐停止挤奶对干奶期感染风险的作用 (Gott et al., JDSci. 2016)

• 结果： – 逐渐停止减少产奶量33% – (OR = 0.29)初产奶牛：逐渐停止减少分娩后乳头被感染的可能性

– (OR = 2.78)经产母牛：逐渐停止增加分娩后乳头被感染的可能性

0

1

2

-14 -13 -12 -11 -10 -9 -8 -7 -6 -5 -4 -3 -2 -1 0

Milk

ing

Freq

uenc

y

(tim

es p

er d

ay)

Day Relative to Dry Off

AbruptCessationGradualCessation

提纲

• 干奶牛乳腺炎-确定问题 • 导致干奶牛乳腺炎的风险因素 • 干奶期预防新感染的特殊策略

– 地毯式的干奶牛治疗 – 内部或外部的乳头密封剂 – 疫苗接种项目/免疫 – 干奶策略 – 关注住所、卫生和奶牛的舒适度

尽量降低病原暴露到乳头端

• 细菌存活需要的条件： – 潮湿 – 有机物：有机肥、土壤、有机垫料

• 保持干净和干燥 – 垫料选择 – 垫料和有机肥管理 – 通风

不同垫料物质支持环境细菌生长的不能潜能

(Godden et al., J.D.Sci. 2008. 91:151-159)

0

1

2

3

4

0 24 48 72 Incubation period (hrs)

K. p

neum

onia

e

grow

th (l

og

10 (cfu

/ml))

digested solids new sand recycled sand shavings

a

d

b

c

a

b b

c

a

b

c c

a,b,c: different subscripts differ across bedding types at each time point (P<0.05)

Log phase growth

Stationary phase growth

总结 • 干奶期是新乳房内感染的高风险期

• 干奶期预防新乳房内感染的原则

– 最大化和增强奶牛的防御力 – 最小化环境中细菌的刺激

• 预防新感染的策略包括：

– 地毯式的干奶牛治疗 – 内部或外部的乳头密封剂 – 疫苗接种项目/免疫 – 干奶策略 – 注意住宿、卫生或奶牛舒适

Thank you! 谢谢！