專題報導

乳房形狀及乳頭損傷及角質化對乳房炎的影響

                                                                                                                                 新竹分所 藍蔚文、張宛蓉、李國華、張菊犁

前 言

　　乳房炎為酪農業上最主要的經濟損失的問題之一，依據美國學者的研究指出，每頭牛每次泌乳期中發生臨床性乳房炎的風險為12.7%~30%(Barkema et al .,1998; Chassagne et al.,)，已知引起臨床性乳房炎的細菌通常由乳頭溝進入乳房中，而防禦臨床線的第一道防線即為乳頭溝，因此認為在乳頭溝附近的組織的構造會影響感染乳房炎的機會(O’Shea, 1987)。

　　在乳頭溝周圍的括約肌可以防止漏乳，且為防止乳腺細胞感染的第一道防線，在搾乳後，乳頭括約肌會延遲1~2小時關閉，在這段時間內容易感染細菌，而另一個感染細菌的可能原因為乳頭損傷，損傷的原因包含機械外傷、環境性損傷、化學性傷害。而機械外傷一般為過搾、低壓過高或是強力脫杯造成的，此種傷害會使細菌快速的在傷口孳生，病菌也會經由乳杯、擠乳工作者的手在泌奶牛群中傳遞(Bruun,2003)。

　　一開始乳頭括約肌如同小小的環形白色圓圈環於乳頭開口，當有表皮損傷形成時，乳頭開口會外翻、突出或是產生裂隙傷口(Chrystal et al., 2001)，當細菌入侵乳腺時，會開始增生並產生毒素和酵素引發免疫反應(Nickerson et al., 1995)。而接下來將討論乳房形狀、乳頭底部損傷情形和體細胞數及細菌感染乳腺組織的相關性。

乳房形狀及乳頭損傷與體細胞數之關係

　　在2010年Bhutto的研究中收集2003年9月~2005年5月兩座牧場120頭乳牛(搾乳時間為上午6點和下午4點)，每月測量個別牛隻體細胞數，而牛隻乳房評分依據2003年Bruun文獻中提及的分五類，(0) 正常且位於懸吊良好於後腿間(normal and carried well between hind legs)(1)大且下垂(large pendulous)(2)大但位於飛節間(large between hindquarter)(3)整體小(overall small)(4)小但下垂(small but pendulous)。並且每頭牛隻都於泌乳期照相且記錄。

　　另外也將乳頭構造和受損情形依據1996年Mein和2000年Neijenhuis的研究報告分為5類，(0)正常無受損(normal, no lesion)-平滑且乳頭口封閉良好，(1)平滑/有輕微的圓形環(smooth/slightly rough ring)-乳頭光滑但有輕微凸出，(2)粗糙的圓形環(rough chronic ring)-外表粗糙組織增生圍繞於乳頭開口,(3)非常粗超/嚴重角質化(very rough/severely hyperkeratotic)-嚴重的角質化增生於乳頭開口,(4)未分類項(unclassified)。

　　試驗結果顯示不同程度的乳頭損傷對各實驗牛群的體細胞數的平均值和標準偏差值並沒有影響(表一)。

表一、乳頭損傷程度對體細胞數的影響

乳頭損傷分類

體細胞數 Somatic cell counts (Log10)

RF

LF

RH

LH

(0)

5.84

5.7

5.85

5.71

(0.64)

(0.65)

(0.60)

(0.72)

(1)

5.76

5.65

5.68

5.72

(0.65)

(0.66)

(0.54)

(0.82)

(2)

5.760

5.66

5.74

5.84

(0.71)

(0.55)

(0.61)

(0.72)

(3)

5.76

5.79

5.78

5.79

(0.61)

(0.54)

(0.56)

(0.69)

(4)

5.81

5.59

5.76

5.80

(0.63)

(0.57)

(0.57)

(0.99)

　　　　　　　　      註 1：(0)正常無受損 (normal, no lesion)-平滑且乳頭口封閉良好，(1) 平滑/有輕微的
　　　　　　　　　　        圓形環 (smooth/slightly rough ring)-乳頭光滑但有輕微凸出，(2) 粗糙的圓形環
　　　　　　　　　　        (rough chronic ring)-外表粗糙組織增生圍繞於乳頭開口,(3)非常粗超/嚴重角質
　　　　　　　　　　        化(very rough/severely hyperkeratotic)-嚴重的角質化增生於乳頭開口，(4)未分
　　　　　　　　　　        類項(unclassified)。
                                                 RF-右前乳房，LF-左前乳房，RH-右後乳房，LH-左後乳房

　　而經過菌種培養後發現乳房形狀與乳房組織感染並無明顯相關，然而對照乳房形狀及細菌種類之關係(表二)，發現牛隻乳房感染時，乳房分類為(2)大但位於飛節間(BHQ=between hindquarter)的明顯較少感染金黃色葡萄球菌(S.aureus)和乳房鏈球菌(S.uberis)，也較少感染大腸桿菌(E.coli)。另外乳房分類為(1)大且下垂(large pendulous)和(3)整體小(overall small)的較常感染無乳鏈球菌(Streptococcus agalactiae) 和壞乳鏈球菌(S.dysgalactiae)。並且依據數據顯示，乳房分類為(2)大但位於飛節間的乳房組織感染細菌的比率較低。

表二、不同乳房型態的乳腺組織感染的病原菌分布情形

病 原 菌

受感染的乳房 (%)

0
(N=242)

1
(N=215)

2
(N=128)

3
(N=152)

金黃色葡萄球菌
(Staphylococcus aureus)

70
(28.9)

42
(19.5)

5
(3.9)

46
(30.3)

無乳鏈球菌
(Streptococcus agalactiae)

10
(4.1)

20
(9.3)

4
(3.1)

24
(15.8)

壞乳鏈球菌
(Streptococcus dysgalactiae)

16
(6.6)

26
(12.1)

6
(4.7)

37
(24.3)

乳房鏈球菌
(Streptococcus uberis)

70
(28.9)

22
(10.2)

3
(2.3)

29
(19.1)

凝固酶陰性的葡萄球菌
(CNS=coagulase-negative staphylococci)

38
(15.7)

25
(11.6)

3
(2.3)

29
(17.1)

大腸桿菌
(Escherichia coli)

40
(16.5)

42
(19.5)

8
(6.3)

38
(25)

桿菌
(Corynebacterium spp.)

39
(16.1)

17
(7.9)

9
(7.0)

23
(15.1)

芽孢桿菌
(Bacillus spp.)

21
(8.7)

21
(9.8)

6
(4.7)

33
(21.7)

其他
(others)

11
(4.5)

16
(7.4)

0
(0)

23
(15.1)

                            乳房分類：(0)正常且位於懸吊良好於後腿間(normal and carried well between hind legs)
                        (1)大且下垂(large pendulous)(2)大但位於飛節間(large between hindquarter)
                        (3)整體小(overall small)

　　另外也利用細菌培養的結果分析乳頭損傷與乳房感染的相關性(表三)，由結果推論感染的細菌種類與乳頭損傷的情形有某種程度的相關性，例如：乳頭損傷的分類中第(3)類的非常粗糙/嚴重角質化(very rough/severely hyperkeratotic) 中有金黃色葡萄球菌(S.aureus)的比率遠高於其他程度損傷和正常的乳頭。另外乳頭分類(3)和(4)感染大腸桿菌(E.coli)感染的機率也比其他種類的乳頭損傷來的高；但是乳頭損傷分類(0)-(4)中感染乳房鏈球菌(Streptococcus uberis)、無乳鏈球菌(Streptococcus agalactiae)、凝固酶陰性的葡萄球菌(CNS=coagulase-negative staphylococci)的比率並沒有顯著差異。

表三、乳頭損傷與乳房感染細菌種類的相關性

　病 原 菌

　受感染的乳房 ( % )

(0)
(N=290)

(1)
(N=350)

(2)
(N=178)

(3)
(N=74)

(4)
(N=63)

　金黃色葡萄球菌

　(Staphylococcus aureus)

61

(21.0)

44

(12.7)

23

(13)

28

(38.3)

7

(11.1)

　無乳鏈球菌

　(Streptococcus agalactiae)

27

(9.3)

11

(3.1)

0

(0)

11

(15)

8

(12.6)

　壞乳鏈球菌

　(Streptococcus dysgalactiae)

24

(8.2)

36

(10.4)

13

(7.3)

4

(5.4)

8

(12.6)

　乳房鏈球菌

　(Streptococcus uberis)

34

(11.6)

38

(10.9)

16

(9)

20

(27.3)

15

(23.8)

　凝固酶陰性的葡萄球菌
　(CNS=coagulase-negative 
　staphylococci)

30

(10.2)

35

(10.1)

10

(5.6)

12

(16.4)

10

(15.8)

　大腸桿菌

　(Escherichia coli)

23

(7.9)

27

(7.8)

28

(15.9)

25

(34.2)

23

(36.5)

　桿 菌

　(Corynebacterium spp.)

25

(8.5)

20

(5.7)

14

(7.9)

19

(26)

10

(15.8)

　芽孢桿菌

　(Bacillus spp.)

23

(7.8)

25

(7.2)

17

(9.6)

9

(12.3)

6

(9.5)

　其 他

　(others)

6

(2.2)

15

(4.3)

11

(6.2)

15

(20.5)

3

(4.7)

               (0)正常無受損(normal, no lesion)-平滑且乳頭口封閉良好，(1)平滑/有輕微的圓形環
                                smooth/slightly rough ring)-乳頭光滑但有輕微凸出，(2)粗糙的圓形環(rough chronic 
                ring)-外表粗糙組織增生圍繞於乳頭開口,(3)非常粗超/嚴重角質化(very rough/severely 
                hyperkeratotic)-嚴重的角質化增生於乳頭開口,(4)未分類項(unclassified)。

結 論

　　有些研究指出可利用乳房和乳頭的形態來預測乳房炎在乳牛中的發生機率(Thomas et al.,1984)，已發現下垂且懸吊不佳的乳房有較高的機率感染乳房炎(Young et al.,1960)，並且在美國已有大量的數據顯示較低的體細胞數、長壽，較短的乳頭、可作為降低乳腺組織感染的第一道防線(Nash et al.,2003)。

參考資料

1.

Barkema, H. W., Y. H. Schukken, T. J. G. M Lam, M. L. Beiboer, H. Wilmink, G. Benedictus, and A. Brand. 1998. Incidence of clinical mastitis in dairy herds group in three categories by bulk milk somatic cell counts. J. Dairy Sci. 81:411-419.

2.

Bruun, J, 2003. Risk factors for different health measures in Danish dairy cows with metritis, antibacterial drug use and udder health as examples. Ph.D Thesis, The Royal Veterinary and Agricultural University, Copenhagen, Denmark.

3.

Chrystal, M.A., Seykora, A.J., Hansen, L.B., Freeman, A.E., Kelley, D.H., Healey. M.H., 2001. Heritability of teat-end shape and the relationship of teat-end shape with somatic cell score for an experimental herd of cows. Journal of Diary Science 84, 2549-2554.

4.

Chassagne, M., J. Barnouin, and J. P. Chacornac. 1997. Milk yield, milk protein, plasma ceruloplasmin and GLDH activities as predictors of early clinical mastitis in multiparous Holstein cows. Epidemiol. Sante Anim. 31-32:05.11-05.11.3

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Nash, D.L., Rogers, G.W., Cooper, J.B., Hagrove, G.L., Keown, J.F., 2003. Heritability of intramammary infections at first parturition and relationships with sire transmitting abilities for somatic cell score, udder type traits, productive life and protein yield. Journal of Dairy Science 86, 2684-2695.

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Nickerson, S.C., Owens, W.E., Boddie, R.L., 1995. Mastitis in dairy heifers: initial studies on prevalence and control. Journal of Dairy Science 78.1607-1618.

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O’Shea, J. 1987. Machine milking and mastitis. Section 2: Machine milking factors affecting mastitis-A literature review. Bull. Int. Dairy Fed. 215:5-32.

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Thomas, C.I., Vinson, W.E., Pearson, R.E., Dickinson, F.N., Johnson, L.P,m 1984. Relationships between Linear type scores, objective type measures and indicators of mastitis. Journal of Dairy Science 67. 1281-1292.

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Young, C.W., Legates, J.E., Lecce, J.G., 1960. Genetic and phenotypic relationship between clinical mastitis, laboratory criteria and udder height. Journal of Dairy Science 43, 54-62.