热应激为什么会加重乳房炎的发生?
炎热的夏天即将来临。
在这个季节,奶牛常常会出现热应激的情况。
热应激会增加奶牛乳房炎发生率。
这是什么原因呢?
今天就让我们一起来了解一下吧~
奶牛热应激和乳房炎
热应激(Heat stress)是指在高温、高湿环境下,动物产生的热负荷(内部和环境产生)超过了散热能力时,机体所做出的非特异性生理反应的总和(Bernabucci et al., 2010)。
当前乳业生产中较常使用的奶牛品种是来源于北欧的荷斯坦奶牛,具有体型大、单位体重的散热面积小、汗腺机能不发达的特点。同时,随着生产性能不断提高,奶牛机体代谢和泌乳所产生的热量也大幅度增加。因此,散热性能弱、产热量大导致奶牛对热应激尤为敏感(Bernabucci et al., 2014)。尽管当前使用了一系列缓解热应激的措施,仍无法解决夏季奶牛热应激的问题。
热应激带来的诸多负面影响中,乳房炎就是较突出的一项。
我们知道,影响乳房健康的三大要素是:
乳腺上皮细胞完整性
体细胞防御
细菌挑战
那么在热应激期间,发生了什么有别于其他季节的变化,使得夏季乳房炎更易高发呢?
夏季引起乳房炎的细菌有什么特点?
细菌的生长,需要营养物质、水分、合适的pH值和温度。在夏季,湿度和温度等都更适宜细菌生长,环境型微生物能大量繁殖,增加奶牛乳腺感染的机会和风险。
牧场缓解热应激的重要管理手段通常有:遮荫、喷淋+风扇等物理降温措施。
喷淋的重点区域是待挤厅和牛舍,大量用水使牛舍湿度增加、粪道积水量增大,卧床后部也有被浇湿的风险。待挤厅的喷淋往往有水流汇到乳房的风险,如果进入奶厅后挤奶工没有对奶牛乳头充分擦干,容易引起滑杯,影响牛奶品质,而水的流动也给细菌转移提供了便利。
谈到应激,大家可能认同会引起机体免疫力下降。而免疫力的变化在生理指标上如何量化,和疾病的发生又是什么关系呢,我们来看一下两个试验研究结论。
Thompson等人于2011年进而研究了发生热应激时,奶牛乳区感染乳房链球菌后引起的免疫反应会有怎样的差异。研究中热应激处理组和对照组分别有15头荷斯坦奶牛,热应激的处理时间同样在干奶期,产后两组在同样的环境中饲养管理,产犊后第5天对每组各5头牛进行乳房链球菌乳区内人工感染,随后采集血样进行分析。
不论是白细胞计数还是中性粒细胞计数,对照组都明显高于热应激组。受到同样条件的细菌感染后,对照组的免疫系统能更快/更强的发挥作用。
从上面的两个研究可以看出,热应激会显著减少白细胞(中性粒细胞)的数量、降低中性粒细胞的杀菌活性。这可能与热应激降低奶牛舒适度,使得皮质醇激素(压力荷尔蒙)上升,出现免疫抑制有关。即使是等量的细菌感染机体,由于白细胞(中性粒细胞)对病原菌的识别、吞噬和杀灭能力降低,机体更容易发生感染性疾病如乳房炎。
以泌乳早期为例,此阶段出现严重的大肠杆菌乳房炎病例较多。
原因之一就是嗜中性粒细胞进入乳区的速度减慢,同时产犊应激等造成乳房内免疫力下降,对细菌繁殖的抑制能力明显减弱;
类似地,热应激期间的奶牛乳区发生细菌感染后,由于其嗜中性粒细胞释放速度减慢,免疫应答出现延迟,且杀菌能力减弱,难以迅速发挥乳腺的非特异性免疫功能,以至细菌数可能会上升到一个较高的水平,造成乳腺组织的严重损伤。
另外,已有很多研究指出,发生热应激时奶牛干物质采食量明显降低。在亚利桑那州的研究中发现可以降低30%。热应激期间奶牛的能量摄入不足,易出现能量负平衡,而热增耗明显增加,进一步加剧其能量分配的挑战,考验机体免疫力与入侵感染的对抗。
结论
综上,热应激期间,要做好防暑降温等管理,尽可能缓解其带来的负面影响,保障奶牛免疫力不受到剧烈挑战而发生乳房炎。
对于已经发生的乳房炎,治疗须遵循“杀菌+抗炎”的原则,合理使用抗生素杀灭细菌,同时配合非甾体类抗炎药(如美达佳)控制炎症反应。尤其在热应激条件下,奶牛的免疫应答延迟,白细胞、中性粒细胞的游离速度减慢,同时内毒素入血的风险更高,提示我们治疗乳房炎时务必重视炎症反应的控制。