复合乳酸菌乳头清洗剂对奶牛隐性乳房炎的防治研究

发布时间：2020-11-05 13:44

【摘要】：隐性乳房炎是奶牛养殖场中的高发病,通常是由于致病菌经奶牛乳头侵入乳腺所导致的。目前,国内外牧场主要采用在挤奶前以及挤奶后对奶牛乳头进行清洗剂清洗来预防以及治疗奶牛隐性乳房炎。然而传统使用的化学清洗剂因其具有药物残留的副作用,使其不适合在奶牛乳房炎防治中长期使用,因此研究人员致力于开发新的安全且有效的化学清洗剂替代物用以防治奶牛乳房炎。近几年,乳酸菌在多种疾病的防治过程中都有较好的疗效。因此,乳酸菌在奶牛隐性乳房炎的防治过程中是否有效值得深入探讨。本研究以11头患隐性乳房炎奶牛为研究对象,采用复合乳酸菌乳头清洗剂(LAB,试验组)与化学清洗剂(CD,对照组)在挤奶前以及挤奶后对奶牛乳头进行清洗,清洗时间为0天、1天、10天和12天。清洗后试验组与对照组共采集奶牛乳头中乳样69份。采用体细胞数测定法、细菌总数测定法、荧光定量PCR技术、三代测序技术以及非靶向代谢组学技术对69份奶牛乳头乳样进行检测,分析比较奶牛乳头中体细胞数、细菌总数、乳房炎致病菌数、微生物菌群组成以及整体代谢物组成的变化情况。旨在从多方面综合评价LAB对奶牛乳头微生态系统的影响,进而达到对奶牛隐性乳房炎的防治效果。结果表明,两种乳头清洗剂均能使奶牛乳头乳样中的体细胞数降低,并且LAB的降低效果更好。同时,LAB组与CD组中的细菌总数与葡萄球菌数均明显减少,而两组中乳酸菌数明显升高,且LAB组中乳酸菌的升高量明显大于CD组。荧光定量PCR分析结果表明,使用复合乳酸菌乳头清洗剂清洗10天后奶牛乳头中三种乳房炎致病菌Escherichia coli、Staphylococcus aureus以及Streptococcus agalactiae的平均含量显著降低,然而有益菌Lactobacillus的含量却显著升高。这说明复合乳酸菌乳头清洗剂不仅能够在奶牛乳头外形成一层保护屏障,防止外界微生物入侵。同时,也能够抑制奶牛乳头中常见乳房炎致病菌的生长,有助于改善奶牛乳头微生态环境,进而对奶牛隐性乳房炎的发生起到预防作用。基于Single Molecule Real-Time的三代测序结果表明,奶牛乳头细菌群落具有较高的微生物多样性。并且,LAB与CD均能够使奶牛乳头中细菌群落结构发生明显改变。值得注意的是,LAB与CD两种清洗剂均不能有效抑制奶牛乳头中Bacillus cereus的生长,这就说明未来需要筛选更多的具有抑制Bacillus cereus生长的乳酸菌菌种用于新型复合乳酸菌乳头清洗剂的开发。基于Ultra Performance Liquid Chromatograph-Quadrupole Time of Flight-Mass Spectrometry的非靶向代谢组学检测结果表明,使用LAB与CD处理后奶牛乳头牛乳中代谢物组成存在显著差异。与CD组相比,LAB组乳样中维生素B_2、苹果酸以及吲哚丙烯酸等代谢物平均含量显著增加,而Tyr-cys、L-棕榈酰肉毒碱以及L-硬脂酰甘氨酸等代谢物则显著减少。同时,随着清洗时间的增加,不同时间点奶牛乳头乳样中代谢物也会发生明显改变。使用LAB处理10天后,乳样中葡萄糖、乳糖以及花生四烯酸等代谢物含量增加,而硬脂酸、胆酸以及大部分短肽物质则显著减少。结果表明,LAB能够通过调节乳头内代谢物组成进而改善乳头内微生态环境,有助于增强乳房的防御功能。
【学位授予单位】：内蒙古农业大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：S858.23
【图文】：

图 1 试验样品采集流程图Fig.1 The sampling flowchart of experiment表 1 样品采集分组信息Table.1 Information of sample collectionNo. of cows Group Sample No. of cows Group Sample1 LAB-0d A1 1 CD-0d A132 (left teat) A2 2 (right teat) A143 A3 3 A154 A4 4 A166 A6 6 A187 A7 7 A198 A8 8 A209 A9 9 A2110 A10 10 A22

3 结果与分析3.1 牛乳中体细胞与细菌总数测定结果如图 2 所示，在使用乳头清洗剂清洗过程中，69 个乳样中 SCC 变化范围为 6.7万到 102 万 cells/mL。Dervishi 等[17]研究报道当奶牛 SCC 数大约 20 万 cells/mL 时，该奶牛被认为患有隐性乳房炎。本实验中选取 11 头被诊断为患隐性乳房炎的奶牛为研究对象。经 CD 和 LAB 清洗奶牛乳头后，两组乳样中的 SCC 均减少，并且与CD 组相比较，使用 LAB 清洗后牛乳中的 SCC 更低。然而，用无菌水替代两种清洗剂清洗奶牛乳头两天后，牛乳中的 SCC 显著上升，进一步说明 LAB 与 CD 两种乳头清洗剂均能够降低奶牛乳头牛乳中的 SCC。

清洗剂清洗后其平均含量均有所变化，但是其变化并不显著。同时，使用 LAB 能够使乳样中的葡萄球菌数显著降低，然而这种变化在 CD 组中却并不显著。从活菌计数结果可以初步判定，LAB 与 CD 均能够有效抑制奶牛乳头乳样中致病菌的生长，同时均能够有效提高奶牛乳头乳样中的乳酸菌含量，并且 LAB 在提升乳样中乳酸菌含量时其效果明显优于 CD。
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本文编号：2871715