山羊乳與牛乳體細胞之差異與檢驗要點
畜試所新竹分所 李素珍
一、前言：
1999年糧農組織(FAO)報告，1998年飼養乳牛最多者依序為美洲 (35.7%)、亞洲 (34.2%)、非洲 (16.3%)、歐洲 (11.1%) 及大洋洲 (2.7%)，乳之總生產量為550,165百萬噸，其中牛乳、水牛乳、山羊乳與綿羊乳各佔85.5、10.8、2.2及1.5%。牛乳為全世界利用最多的乳類，有關乳牛的各項試驗研究報告非常多，已知影響牛乳體細胞數的因子繁多，有品種、個體、泌乳期、胎次、季節、疾病、檢驗技術等。而飼養乳用山羊最多者依序為亞洲 (62.5%)、非洲 (29.1%)、美洲 (5.7%)、歐洲 (2.6%) 及大洋洲 (0.1%)(FAO，1999)，可能因乳用山羊多飼養於開發中國家，故有關山羊乳之研究較少，然因其多屬地區性生產，利用羊乳或羊乳與牛乳特定比例製造乾酪者眾，因此，近年來有關山羊乳的研究報告漸多，目前已知上述影響牛乳體細胞數之因子也會影響山羊乳。以下就國外研究山羊乳與牛乳體細胞數之差異性與檢驗要點分述於後。
二、山羊乳與牛乳體細胞之差異
乳腺上皮細胞為分泌乳汁及合成乳成分 (如蛋白質、脂肪與乳糖等)之所在，健康的乳腺上皮細胞可分泌較多乳汁與乳成分，正常泌乳時乳腺上皮細胞會少許脫落，但乳房炎時則視程度剝落，再加上乳腺組織發炎時由血液轉移而來的白血球，此上皮細胞與白血球兩者合稱為體細胞，正常泌乳之體細胞數低，隨乳房炎程度而上升。
牛乳的乳汁及乳成分為經由乳腺上皮細胞分泌，於正常泌乳情況下，乳腺上皮細胞僅少許脫落，此上皮細胞未被破壞，細胞核仍然完整，上皮細胞與白血球都具有細胞核，因此，不論以傳統方法或藉體細胞數測定儀檢測牛乳體細胞數，重點為將細胞核染色再計數。然而，山羊之泌乳生理與牛不同，乳汁與乳成分雖也由乳腺上皮細胞分泌，但上皮細胞會被瓦解，因此，細胞內容物包括細胞質也混入山羊肉乳中 (Dulin et al., 1983；Poutrel and Lerondelle, 1983)，故檢驗山羊乳之體細胞數以測乳中細胞核含遺傳物質DNA的量較為準確，若計算個體數之儀器則會將細胞質之顆粒也計算在內，如電動犁力法 (Coulter Counter)測羊乳體細胞數時，數值會高許多 (Dulin et al., 1983)。
三、山羊乳與牛乳體細胞之應用
國外研究牛乳體細胞數已超過60年，已公認牛乳的體細胞數為偵測乳腺組織受損的良好指標之一，牛乳體細胞數與乳產量、生乳品質，乳製品之品質、產量及使用期限，與乳房炎等均有密切關係。因此，體細胞數被納入牛與羊乳生乳計價及預防或控制個別牛與羊乳房炎計畫中。
(一) 生乳計價
許多國家已將牛乳的體細胞數納入生乳計價，且收乳標準逐年嚴格，如美國1993年以前體細胞數拒收之標準為100萬/ml，至1995年降為70萬/ml。國內於1999年6月將體細胞數納入牛生乳計價，至今實施一年餘，酪農總乳之體細胞數明顯降低。國內羊乳尚未以體細胞數計價，而羊乳體細胞數確與乳品質有密切相關 (李等, 1994)，美國食品藥物管理局 (FDA) 於1993年訂定羊殺菌乳規範，規定提供製造A級鮮羊乳之生羊乳體細胞數之上限為100萬/ml。
(二) 乳房炎計畫
透過乳牛群性能改良 (DHI) 計畫定期提供個別牛乳的體細胞數以預防及控制乳牛乳房炎，依國際乳業聯盟(IDF)報告，利用體細胞數監控乳房炎，聯盟(約23國)中各國總乳之體細胞數均逐年下降(李，1995；1997)。國內乳牛實施DHI計畫已數十年，對乳牛群乳房炎預防助益頗大。至於羊乳，有關羊乳體細胞數與乳房炎之關係較有爭議性，主要原因為有些體細胞數非常高的羊乳未能分離出乳房炎病原菌。
四、檢驗山羊乳與牛乳體細胞之差異
國內大部分牛乳廠及少數羊乳廠備有體細胞數測定儀，分別擁有15及1台測定儀，此種儀器需定期以傳統方法或取得國外製備的標準樣品校正之。傳統法以直接鏡檢法測體細胞數(Direct Microscope Somatic Cell Count)，方法為取0.01ml乳樣塗抹於1平方公分面積之玻片上，經乾燥、染色、水洗、乾燥等過程，再以顯微鏡鏡檢，一般供牛乳染色者也可供羊乳染色，但Packard et al. (1992) 研究認為，羊乳採用 pyronine Y-methyl green 染色，才能真正區分含細胞核的體細胞及未含細胞核的細胞質顆粒，此法已被美國食品藥物管理局 (FDA) 公定為直接鏡檢羊乳體細胞數的標準法。依美國Zeng (1996) 及Zeng et al. (1999) 報告，採用牛乳體細胞標準樣品校正體細胞數測定儀供測羊乳，與採用羊乳體細胞標準樣品校正體細胞數測定儀比較，所測羊乳體細胞數平均高24.5∼27％ (n＝205)。因此，必須以羊乳體細胞標準樣品校正體細胞數測定儀，或以 pyronine Y-methyl green 染色鏡檢才能獲得正確羊乳體細胞數。
五、直接鏡檢法檢驗山羊乳與牛乳體細胞的注意事項
(一) 影響直接鏡檢法準確度與再現性的因素
影響直接鏡檢法準確度與再現性的因素很多，如 (1) 操作者的技巧。(2) 玻片的準備不當。(3) 取0.01ml乳樣的準確性及代表性。(4) 乳樣未均勻塗抹於1平方公分面積玻片上。(5) 乾燥不當，產生龜裂。(6) 染色劑製作、染色、貯存不當或超過貯存期限。(7) 觀察及計數錯誤或計數的視野數不具代表性。(8) 眼睛疲勞。(9) 顯微鏡的精確度等(Atherton and Newlander, 1977)。Paape et al. (1963) 認為直接鏡檢法易致人為誤差，每毫升乳之體細胞數小於50萬之每一乳樣需重覆鏡檢200次，才得95%信賴區隔(confidence interval)，且變異係數高達19% (Paape et al., 1965)。
(二) 直接鏡檢法與其他檢驗法之相關性
直接鏡檢法為所有檢驗體細胞數方法或檢驗體細胞數測定儀之依歸，甚至國外的體細胞數標準樣品也以此法為比對標準，經訓練之技術人員可克服以上因素，提高檢驗準確度與再現性。牛乳方面研究得非常透徹，以下引用一些研究結果供參考：直接鏡檢法與螢光電動細胞計數 (Fluoro- Optical Electric Cell Counting)(Heald et al., 1977)、加里福尼亞乳房炎試驗 (California Mastitis Test, CMT)、威斯康辛乳房炎試驗 (Wisconsin Mastitis Test, WMT) (Read et al., 1969)、密西根乳房炎試驗 (Michigan Mastitis Test, MMT)(Cecil et al., 1965)、Felgen DNA檢驗、觸西每 (catalase) 活性、模擬白邊試驗 (Modified Whiteside Test, MWT)(Paape et al., 1965) 等均呈高相關，國際乳業聯盟 (the International Dairy Federation, IDF) 推薦及美國化學分析學會 (AOAC) 將此法列為計數牛乳體細胞數的公定標準法，即體細胞數標準樣品之製備需以直接鏡檢法為對照。
六、體細胞數測定儀檢驗體細胞的要點
(一) 體細胞數測定儀之優缺點及原理簡介
檢驗體細胞數的方法很多，可區分為直接或間接計數，有些需要大型儀器配合，有些利用藥劑再配合簡單工具即可，有些需前處理有些則無，故不同方法之準確度、成本、時間等均不同。因「體細胞數測定儀」樣品不需前處理，只需預先加熱至40℃即可上機檢驗，故速度快 (機型而異，每小時可檢驗150個以上樣品)，且完全自動化、再現性高，為目前世界各國使用最多者，其設計為將顯微鏡直接鏡檢法代入測定儀內，即利用螢光染劑將體細胞之細胞核染色，透過特定光源照射體細胞則會發光，再由顯微鏡將體細胞一一計數。近年國外又開發新的檢驗法，原理前半部相近，仍需染色，但不用顯微鏡計數，且改用流體力學法，即體細胞之細胞核被螢光染劑染色後，流經一特殊設計孔徑之流道，被光源照射經計數器將體細胞一一計數。國內目前乳廠使用者兩種原理均有。
(二) 「顯微鏡體細胞數測定儀」檢驗體細胞的要點
(1)
所使用染色液及其他緩衝液需於規定期限內使用完畢。(2)
定期清理顯微鏡鏡頭。
(3) 定期測定再現性。(4) 定期以標準樣品校正測定儀。
(三)「流體力學體細胞數測定儀」檢驗體細胞的要點
(1) 所使用染色液及其他緩衝液需於規定期限內使用完畢。 (2) 因流道孔徑固定，因此，乳品質不佳時比顯微鏡體細胞數測定儀容易阻塞，故檢驗中之清洗 頻度比較高。 (3) 定期測定再現性。 (4) 定期以標準樣品校正測定儀。
七、體細胞數測定儀之校正
國內未有固定人員操作直接鏡檢法，故目前取得國外具公信力單位製作之體細胞數標準樣品來校正國內體細胞數測定儀可能比較理想。國內業界曾由國外引進兩種體細胞數標準樣品，一為德國採用合成法製作之標準樣品，使用期限約1個月，另為美國採用生乳製作之標準樣品，使用期限約10日。前者品質較穩定，缺點為兩點校正，後者為多點校正，但因其為生乳，因此樣品之保存非常重要，需注意冷藏溫度及使用期限。目前國內採用後者，且各牛乳廠達成共識，每三個月全國比對一次。
八、結語
國內乳用山羊頭數快速增加，1996年為119,046頭，乳產量為31,021公噸，1996年至2000年間山羊頭數與乳產量均維持平穩。目前國內羊生乳計價以牛乳之模式為依歸，體細胞數雖尚未納入計價，仍需留意與牛乳者之檢驗差異。