作者：冯文，郭刚，李锡智，王晓，董易春，安晶，王雅春，张毅，孙东晓，张胜利，俞英
摘要：金葡菌引起的乳房炎牛不易治愈，通常只能淘汰，给奶牛生产带来巨大的经济损失。产奶性状是奶牛最重要的经济性状，但是金葡菌感染与否对产奶性状的影响鲜见报道。
本研究发现，在金葡菌阴性牛中，体细胞数与乳蛋白率等产奶性状有极显著的正相关或负相关性（P0.01）；但在金葡菌阳性牛中，体细胞数与乳蛋白率的相关性急剧降低（P0.05）；此外，不同牛场的金葡菌感染对产奶性状的影响不同。结果表明奶牛的金葡菌感染对产奶性状影响较复杂，应该及早防范金葡菌感染、细化并系统化研究金葡菌感染对奶牛产奶机能的影响。
关键字：奶牛；金葡菌感染；乳脂率；乳糖率；乳蛋白率
众所周知，奶牛乳房炎（Mastitis）是全世界范围内危害奶牛养殖产业的重要疾病之一。据报道，美国每头奶牛每年因乳房炎造成的花费大约是美元，美国奶牛业每年因乳房炎造成的损失达20亿美元。中国每年因乳房炎造成产奶量下降的损失，每头牛大约1～元，给中国奶业带来巨大的经济损失。
金黄色葡萄球菌（金葡菌，Staphylococcusaurus，S.aurus，金葡菌）是引起奶牛乳房炎最常见的病原菌之一，金葡菌引起的乳房炎常导致牛奶产量和品质的降低，严重时会导致奶牛过早淘汰。金葡菌具有强耐药性和反复发生等特点，因此研究金葡菌对抗病育种具有十分重要的意义。
产奶性状是奶牛最重要的经济性状，主要包括产奶量、乳蛋白率、乳脂率、乳糖率等，提高奶牛产奶性状具有十分重要的经济意义。已有大量文章报道了金葡菌乳房炎对体细胞数的影响，但是其对产奶性状的影响还鲜见报道。因此本文研究了金葡菌感染是否会引起奶牛产奶性状的变化。
1材料方法
1.1数据来源
本研究以中国荷斯坦牛为试验动物，所用数据来自中国北方六个牛场的头具有完整DHI、年龄及胎次等的中国荷斯坦奶牛生产数据。其中，A、B、C、D四场的荷斯坦牛采样数目分别为，20，73和62头，无菌法采集新鲜奶样用于分离并鉴定金葡菌感染情况。
每个场金葡球菌检出率分别为7.0%，10%，20.5%，2.6%，4个场的金葡菌总体检出率为14.4%。检测出金葡菌的奶牛称为金葡菌阳性牛，未检测出金葡菌的奶牛称为金葡菌阴性牛。
1.2数据分析
用SAS9.1软件进行统计分析，分析有无金葡菌感染对奶牛乳中体细胞评分（SCS）和产奶性状（包括乳脂率，乳糖率和乳蛋白率）的影响。模型如下：
y=μ+S+h+s+p+
其中，y为测定日SCS或产奶性状观测值；μ为测定日SCS或产奶性状的总体平均值；S为是否被金葡菌感染（Y感染，N未感染）；h为场年效应，共有1，2，3，4个场；s为季节效应，分1，2两个；p为胎次效应，将1胎次划为一个胎次；2胎次以及2胎次以上划为另一个胎次；为随机残差。
2结果
2.1产奶性状的描述性分析
对试验群体样本体细胞数（SCC）、乳脂率、乳糖率以及乳蛋白率数据进行初步的统计分析，基本统计量见表2。
表1性状的描述性统计量
2.2性状间的相关分析
分别对金葡菌阴性牛和阳性牛的体细胞数（SCC）和产奶性状（乳蛋白率、乳糖率和乳脂率）进行相关分析，结果如表2。金葡菌阴性牛中（下三角），乳蛋白率与体细胞数呈极显著正相关（P0.01），但与乳糖率呈极显著负相关（P0.01）；但是在金葡菌阳性牛中（上三角），乳蛋白率与体细胞数及乳糖率相关性均不显著（P0.05）；且体细胞数与乳脂率相关系数从0.28增加到0.61，增加了2.17倍。
表2金葡菌有无情况下产奶性状间的相关性
注：下三角为金葡菌阴性牛中产奶性状的相关关系；上三角为阳性牛的相关关系
2.3金葡菌感染对产奶性状的影响
为了分析金葡菌感染对奶牛产奶性状的影响，先进行大群统计分析，结果发现有无金葡菌对SCC、奶牛乳脂率、乳蛋白率以及乳糖率的影响均不显著（图1A）。但从中选取C场相同年龄相同胎次的金葡菌阳性牛和阴性牛进行分析配对T检验发现，金葡菌阳性牛的乳蛋白率显著高于金葡菌阴性牛（P0.05），阳性牛的乳蛋白率为3.03%，阴性牛的乳蛋白率为2.83%，阳性牛高阴性牛0.2个百分点（图1B）。
图1金葡菌阳性牛和阴性牛间的产奶性状差异
A.大群分析结果不显著B.C场乳蛋白率配对T检验结果显著（*P0.05）
3讨论
在生产过程中，60%被金葡菌感染的奶牛乳中体细胞数会增多，其余40%的牛乳中体细胞数通常低于20万/mL，本试验进行相关分析也发现金葡菌感染与否与体细胞数之间没有必然联系。因此，通过体细胞数来推断奶牛是否感染金葡菌并不可靠。
根据马裴裴等在年的报道，中国荷斯坦奶牛随着SCC的升高，乳蛋白率上升，与本试验结果金葡菌阴性牛结果相似。本试验发现在金葡菌阴性牛中，体细胞数与乳蛋白率有极显著的正相关关系（P0.01）；但是在阳性牛中，体细胞数与乳蛋白率相关不显著（P0.05）。可能原因是感染了金葡菌的牛的体细胞数产生了变化，这种变化是无规律的，导致体细胞数与乳蛋白率的相关不显著。
本研究综合4个牛群分析时未发现金葡菌阳性牛的产奶性状与金葡菌阴性牛之间有显著差异。根据本课题组Wang等人在年的报道，不同奶牛场的金葡菌菌株有不同的凝胶电泳图谱，说明不同场次之间金葡菌的变化大，引起的产奶性状的变化也不同。
据此，本试验进一步选取一个牛场（C场）相同年龄相同胎次的金葡菌阳性牛和阴性牛进行分析配对T检验发现，金葡菌阳性牛的乳蛋白率显著高于金葡菌阴性牛，但其他场相同配对结果均不显著。可能原因是因为不同场次的环境等不同，导致不同奶牛场的金葡菌菌株类型不同，进而使得对产奶性状的影响也产生不确定性。
以上分析进一步证明了不同场间金葡菌的变异性大且感染后对产奶性状影响的不确定性，从而为金葡菌乳房炎预防带来了巨大的困难。产奶量是奶牛最直接最重要的经济性状，笔者下一步将研究金葡菌感染与否对产奶量的影响。
综上，在金葡菌阴性牛中，体细胞数与乳蛋白率、乳脂率呈极显著的正相关，而与乳糖率呈极显著负相关关系（P0.01）；但是在金葡菌阳性牛中，体细胞数与产奶性状中的乳蛋白率相关关系变得不显著（P0.05），说明奶牛感染金葡菌后会对体细胞数、乳蛋白率的关系产生影响，且这种影响具有不确定性。不同场次的金葡菌感染与否对产奶性状的影响也不尽相同，说明奶牛的金葡菌感染较复杂，需细化及系统化研究和预防。
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