李 蕊 張成龍 耿曉晗 李 銳 蒲俊華 毛永江
冀德君1 楊章平1* 吳蘇紅2 徐向前2 陸春兵2 任湘蓮2
(1.揚州大學動物科學與技術學院,揚州225009;2.江蘇省江陰市動物疫病預防控制中心,江陰214400)
?
金黃色葡萄球菌誘導型乳腺炎對中國荷斯坦奶牛乳中脂肪酸組成的影響
李蕊1張成龍1耿曉晗1李銳1蒲俊華1毛永江1
冀德君1楊章平1*吳蘇紅2徐向前2陸春兵2任湘蓮2
(1.揚州大學動物科學與技術學院,揚州225009;2.江蘇省江陰市動物疫病預防控制中心,江陰214400)
摘要:本文旨在研究金黃色葡萄球菌誘導型乳腺炎對中國荷斯坦奶牛乳中脂肪酸組成及其絕對含量的影響。根據奶牛乳房結構,試驗組利用通乳針將金黃色葡萄球菌細菌懸液經乳頭管注射入奶牛乳房內,建立誘導型金黃色葡萄球菌型乳腺炎模型,對照組灌注磷酸鹽緩沖液,采用氣相色譜法測定乳中的脂肪酸絕對含量。結果表明:乳中共檢出34種脂肪酸,金黃色葡萄球菌誘導對感染乳區(qū)脂肪酸合成產生直接影響。按不飽和度和碳鏈長度劃分的6大類脂肪酸中,試驗組在感染后11 h與感染前24 h相比,短鏈脂肪酸、中鏈脂肪酸和飽和脂肪酸的絕對含量均顯著降低(P<0.05);對照組有相同變化趨勢,但除短鏈脂肪酸外均未達到顯著水平(P>0.05)。感染后23 h試驗組6大類脂肪酸的絕對含量均低于對照組。結果提示:金黃色葡萄球菌誘導型乳腺炎影響了奶牛脂肪酸的合成過程,降低了脂肪酸各組分的絕對含量。
關鍵詞:中國荷斯坦奶牛;脂肪酸;金黃色葡萄球菌;乳腺炎
奶牛乳腺炎是由微生物、物理、化學等因素刺激奶牛乳腺所引發(fā)的一種炎癥反應[1]。因為其發(fā)病率高,危害性大,現已成為影響世界奶牛業(yè)發(fā)展的最主要疾病之一。乳腺炎的病因復雜,但病原微生物感染是引起乳腺炎最主要的病因[2]。在病原菌感染中,金黃色葡萄球菌(S.aureus)居多,其次是大腸桿菌和鏈球菌,三者可占到奶牛乳腺炎病原菌的90%以上[3]。因此,對金黃色葡萄球菌引起的奶牛乳腺炎防御機制及對乳腺合成代謝影響研究成為當前研究奶牛乳腺炎防控的一個熱點。目前,隨著對金黃色葡萄球菌研究的深入,國內外許多研究者利用人工誘導金黃色葡萄球菌型乳腺炎模型來探索其發(fā)病機理。Chandler[4]于1970年首次成功建立人工誘導金黃色葡萄球菌型乳腺炎的小鼠模型,且于1971年利用該小鼠模型進行了青霉素療效試驗。Bramley等[5]研究發(fā)現,向乳房內灌葡萄球菌素可預防及治療小鼠金黃色葡萄球菌型乳腺炎。Hu等[6]研究結果表明,金黃色葡萄球菌型小鼠乳腺炎模型中,乳鐵蛋白結合蛋白(lFnBP)的配體結合域對金黃色葡萄球菌有免疫抗性。Guo等[7]建立了金黃色葡萄球菌型小鼠乳腺炎模型,經研究發(fā)現在該模型中,黃芩素能下調p38及核轉錄因子κB(NF-κB)的磷酸化,進而降低促炎癥因子的表達。國內多項研究先后對人工誘導金黃色葡萄球菌型乳腺炎的小鼠模型進行了多方面的探索研究[8-11]。楊峰等[12]利用從牛奶中分離得到的金黃色葡萄球菌侵染小鼠,進而構建誘導性金黃色葡萄球菌型小鼠模型,研究侵染前后小鼠內臟(肝臟、腎臟和脾臟)組織的氧化損傷,并進行了抗藥性研究。盡管可選用小鼠作為試驗動物研究金黃色葡萄球菌型乳腺炎,甚至可以利用該模型準確了解金黃色葡萄球菌的表面蛋白及毒力因子,從而進一步研究乳腺炎的發(fā)病機理,但小鼠與奶牛的乳腺導管存在較大差異,因此該模型無法完全模擬金黃色葡萄球菌侵染奶牛乳房致使發(fā)病的整個過程。為此,袁崢嶸[13]利用金黃色葡萄球菌誘導建立奶牛乳腺炎進行研究。劉利等[14]建立了人工誘導的金黃色葡萄球菌型奶牛乳腺炎模型,研究牛αs1-酪蛋白(CSN1S1)基因啟動子區(qū)上游的甲基化程度及其mRNA的表達。崔新潔[15]利用金黃色葡萄球菌成功誘導牛乳腺上皮細胞凋亡,并對其信號通路進行了研究。這一系列的研究表明,用金黃色葡萄球菌進行誘導乳腺炎試驗已經成為研究奶牛乳腺炎的有效手段和方法。
然而,利用人工誘導型金黃色葡萄球菌型乳腺炎模型研究乳腺炎對乳汁中主要營養(yǎng)成份的合成影響、尤其是對脂肪酸合成代謝的影響未見報道。本試驗旨在人工誘導建立金黃色葡萄球菌型奶牛乳腺炎模型,探討金黃色葡萄球菌感染對乳中脂肪酸合成代謝的影響,為提高乳品質提供理論參考。
1材料與方法
1.1材料
1.1.1試驗動物
選擇3頭健康、頭胎且無病史的中國荷斯坦奶牛,3頭牛體況相近、乳房發(fā)育良好、乳汁細菌培養(yǎng)均為陰性[體細胞數(SCC)<10×104個/mL],處于泌乳中期[(175±31) d],平均日產奶量為19.20 kg,隔離觀察7 d后進行試驗。
1.1.2飼養(yǎng)管理
對所選中國荷斯坦奶牛,采用全混合日糧(TMR)飼喂奶牛。配方:精料19%,玉米青貯50%,干草10%,干酒糟及其可溶物21%。精料組成:玉米52%,小麥麩8%,次粉10%,大豆粕13%,棉籽粕5%,菜籽粕5%,骨粉1%,食鹽1%,預混料5%(含微量元素、維生素、酵母培養(yǎng)物等)。按干物質計算TMR的精粗比大約為40∶60,按每頭奶牛每天35 kg TMR投料,并保證奶牛每天至少20 h能采食到飼料。
1.1.3菌種
金黃色葡萄球菌(菌種編號ATCC2913),揚州大學獸醫(yī)學院從患乳腺炎疾病牛乳腺中分離提供。
1.2金黃色葡萄球菌誘導型乳腺炎模型的建立
根據奶牛乳房結構,試驗組利用通乳針將濃度為1×107CFU/mL的金黃色葡萄球菌細菌懸液經乳頭管注射入奶牛乳房內,注射劑量為5 mL,對照組注射等量的滅菌磷酸鹽緩沖液(PBS)。注射乳區(qū)分布狀況見表1。
1.3乳樣的采集
分別于接種感染前24 h及接種感染后11、23 h,采集新鮮乳樣50 mL,置于保溫箱中送回實驗室,立即對乳樣進行乳腺炎檢測和SCC測定。剩余樣品置于-20 ℃保存,并于10 d內分析乳中脂肪酸(fatty acids,FA)組成及其絕對含量。
表1 奶牛注射乳區(qū)分布情況
A1、A2分別表示試驗牛1左前和右前乳區(qū);B1、B3分別代表試驗牛2左前和右后乳區(qū);C1、C4分別代表試驗牛3左前和左后乳區(qū)。下表同。
A1 and A2 represented left front and right rear breast areas of experimental cow 1, respectively; B1 and B3 represented left front and right rear breast areas of experimental cow 2, respectively; C1 and C4 represented left front and left rear breast areas of experimental cow 3. The same as below.
1.4乳樣脂肪酸的檢測
脂肪酸的檢測依據《乳與乳制品脂肪酸的測定氣相色譜法》(GB/T 21676—2008)[16]。待測液上機檢測前使用有機相針式過濾器進行過濾,氣相色譜儀使用程序升溫進行檢測[17-18]。
采用相同的條件測定標準品和樣品中的各種脂肪酸,對照標準品,根據峰的保留時間和峰面積定性和定量。定量公式如下:
C樣品(mg/mL)=C標品×A樣品/A標品。
式中:C樣品與A樣品分別表示樣品中某脂肪酸的濃度與峰面積;C標品與A標品分別表示標準品中該脂肪酸的濃度與峰面積。
標準品選擇美國Sigma公司的37種脂肪酸甲酯的混標,在設定的氣相色譜檢測條件下,采用自動進樣器進樣,先對標準品進行檢測,標準品圖譜如圖1所示。
圖1 37 種脂肪酸混標色譜圖
1.5奶牛乳腺炎檢測
奶牛乳腺炎檢測采用BMT(Beijingmastitis test)法[17],取乳樣2 mL放入檢驗盤中,加入2 mL診斷液(用定量加液器或刻度吸管),輕輕旋轉檢驗盤,隨著搖動進行判定(在奶與診斷液混合10~25 s內判定),記錄判定結果。
1.6乳中SCC的檢測
現場測定采用丹麥Chemometec公司產SCC-100型便攜式牛奶體細胞快速檢測儀。首先,用移液器加0.5 mL Reagent C于2 mL離心管中,再加入乳樣0.5 mL搖勻混合(10~20 s),最后用采樣器吸取充分溶解混合的乳樣后,立即放入檢測儀卡槽,蓋好按下“RUN”鍵,開始測定,讀數得到分析結果并記錄。
1.7統(tǒng)計方法
運用Excel軟件整理數據,利用生物統(tǒng)計學處理軟件SPSS 17.0進行單因素方差分析。
2結果與分析
2.1感染后奶牛臨床表現變化
用金黃色葡萄球菌人工感染奶牛乳腺一段時間后,奶牛開始出現臨床癥狀,接種感染乳區(qū)出現輕微紅腫,按壓乳房奶牛伴有輕微疼痛感。隨著時間的延長,癥狀加劇,奶牛乳房變硬,紅腫、脹痛嚴重,乳汁出現異常,有凝塊、絮狀物、水樣乳,牛表現精神抑郁,食欲廢絕,可判定為臨床型乳腺炎誘導成功。
2.2感染前后奶牛BMT檢測結果
由表2可知,金黃色葡萄球菌人工感染后11 h,試驗組乳區(qū)(A2、B3、C4)均呈現弱陽性反應,對照組呈陰性。細菌接種感染后23 h,試驗組均呈現強陽性反應,對照組檢測僅C1乳區(qū)呈弱陽性,另2個乳區(qū)均呈陰性。
表2 奶牛BMT檢測結果
-:陰性,+:陽性。時間負值表示感染前,正值表示感染后。下表同。
-: negative. +: positive. Negative values indicated time before infection. Positive values indicated time after infection. The same as below.
2.3乳中SCC測定
乳中SCC測定結果見表3,人工感染金黃色葡萄球菌后,被感染乳區(qū)的乳中SCC急劇上升。3頭試驗牛6個乳區(qū)在感染前乳中的SCC均低于10×104個/mL,感染后試驗組的3個感染乳區(qū)SCC均大幅度上升,在感染后23 h均超過100×104個/mL,個別乳區(qū)達到200×104個/mL,為臨床型乳腺炎。(3個對照乳區(qū)SCC雖有小幅度上升,除C1乳區(qū)在感染后23 h超過50×104個/mL外,其他乳區(qū)均未曾超50×104個/mL)。
表3 奶牛乳中SCC檢測結果
2.4乳中脂肪酸的色譜檢測結果
在與標準品同樣的條件下檢測待測乳樣中的脂肪酸,根據標準圖譜每種峰的保留時間和面積百分比定性和定量。圖2表示樣品牛奶檢測圖譜,共測定出34種脂肪酸,其中飽和脂肪酸(saturated fatty acids,SFA)17種,單不飽和脂肪酸(monounsaturated fatty acids,MUFA)7種,多不飽和脂肪酸(polyunsaturated fatty acids,PUFA)10種。短鏈脂肪酸(short-chain fatty acids,sc-FA)1種,中鏈脂肪酸(medium-chain fatty acids,mc-FA)9種,長鏈脂肪酸(long-chain fatty acids,lc-FA)24種。
2.5感染前后乳中各脂肪酸絕對含量的變化
如表4所示,試驗組所有的脂肪酸除C4∶0、C13∶0、C20∶3n6、C20∶4、C22∶6、C24∶1外,在感染前后的3個時間點均呈先降低后升高的趨勢,且大部分以感染前24 h絕對含量最高。sc-FA C4∶0絕對含量在感染前24 h未檢出,感染后11 h顯著高于24 h(P<0.05);在mc-FA(C6~C15)中,在接種感染后11 h,除C6∶0、C11∶0、C13∶0、C15∶0外,其他脂肪酸的絕對含量均顯著低于感染前24 h(P<0.05);lc-FA(C16~C24)中,C16∶0、C18∶3n3在感染前24 h和感染后11 h之間差異顯著(P<0.05),C20∶1感染前24 h的絕對含量與感染后2個時間點之間差異顯著(P<0.05),其他脂肪酸感染前后差異不顯著(P>0.05);C24∶1在感染前后絕對含量升高后又降低,C20∶3n3在感染后11 h、C22∶6在感染后11和23 h無法檢出。對照組脂肪酸(除C4∶0、C21∶0、C22∶6、C24∶0)也呈先降低后升高的趨勢,與試驗組一致,但絕對含量總體上在感染后23 h最高,含量極少的C20∶3n3、C22∶6在感染前后也很難檢測出、感染前后的3個時間點各脂肪酸絕對含量無顯著差異(P>0.05)??傮w上,試驗組各脂肪酸絕對含量在感染前后的3個時間點均低于對照組。
圖2 奶牛乳中脂肪酸色譜圖
mg/mL
續(xù)表4項目Items感染種類Infectiontypes時間Time/h-241123C16∶0磷酸鹽緩沖液PBS16.464±7.4145.990±5.39623.039±3.971金黃色葡萄球菌S.aureus12.364±6.468a3.211±2.210b5.754±3.272abC16∶1磷酸鹽緩沖液PBS1.018±0.6170.306±0.1901.078±0.225金黃色葡萄球菌S.aureus0.791±0.6640.238±0.1400.286±0.159C17∶0磷酸鹽緩沖液PBS0.353±0.1680.144±0.1340.573±0.010金黃色葡萄球菌S.aureus0.281±0.1500.093±0.0430.156±0.119C17∶1磷酸鹽緩沖液PBS0.125±0.0590.046±0.0440.251±0.073金黃色葡萄球菌S.aureus0.108±0.0710.036±0.0300.064±0.052C18∶0磷酸鹽緩沖液PBS6.122±2.2152.722±2.6098.870±2.017金黃色葡萄球菌S.aureus4.790±2.1941.447±1.0282.594±1.636C18∶1c磷酸鹽緩沖液PBS13.831±6.6694.836±4.36319.072±3.505金黃色葡萄球菌S.aureus10.659±6.2782.757±1.9074.909±2.956C18∶2t磷酸鹽緩沖液PBS0.234±0.1430.108±0.0680.141±0.058金黃色葡萄球菌S.aureus0.196±0.0960.071±0.0400.118±0.063C18∶2c磷酸鹽緩沖液PBS1.262±0.5370.493±0.3322.149±0.530金黃色葡萄球菌S.aureus0.923±0.4410.414±0.1880.973±0.296C18∶3n3磷酸鹽緩沖液PBS0.094±0.0430.028±0.0280.122±0.028金黃色葡萄球菌S.aureus0.068±0.032a0.014±0.007b0.031±0.019abC18∶3n6磷酸鹽緩沖液PBS0.056±0.0230.027±0.0310.079±0.013金黃色葡萄球菌S.aureus0.045±0.0300.011±0.0100.020±0.012C20∶0磷酸鹽緩沖液PBS0.045±0.0170.023±0.0190.057±0.006金黃色葡萄球菌S.aureus0.026±0.0150.011±0.0070.021±0.006C20∶1磷酸鹽緩沖液PBS0.712±0.3960.167±0.1730.720±0.201金黃色葡萄球菌S.aureus0.518±0.281a0.079±0.054b0.152±0.069bC20∶2磷酸鹽緩沖液PBS0.022±0.0060.012±0.0040.046±0.009金黃色葡萄球菌S.aureus0.015±0.0060.007±0.0010.017±0.008C20∶3n3磷酸鹽緩沖液PBS0.012±0.0020.0110.012±0.008金黃色葡萄球菌S.aureus0.0080.003C20∶3n6磷酸鹽緩沖液PBS0.013±0.0050.008±0.0060.024±0.006金黃色葡萄球菌S.aureus0.010±0.0060.005±0.0030.005±0.001C20∶4磷酸鹽緩沖液PBS0.017±0.0070.0090.020±0.004金黃色葡萄球菌S.aureus0.014±0.0060.007±0.0010.007±0.002C20∶5磷酸鹽緩沖液PBS0.016±0.0060.009±0.0030.025±0.002金黃色葡萄球菌S.aureus0.013±0.0050.0050.011±0.008C21∶0磷酸鹽緩沖液PBS0.015±0.0080.050±0.0600.027±0.009金黃色葡萄球菌S.aureus0.011±0.0030.0040.008C22∶0磷酸鹽緩沖液PBS0.114±0.0700.062±0.0560.226±0.060金黃色葡萄球菌S.aureus0.083±0.0550.047±0.0320.112±0.030C22∶1磷酸鹽緩沖液PBS0.117±0.0600.052±0.0550.250±0.029金黃色葡萄球菌S.aureus0.084±0.0560.035±0.0290.117±0.013C22∶6磷酸鹽緩沖液PBS0.012金黃色葡萄球菌S.aureus0.006
續(xù)表4項目Items感染種類Infectiontypes時間Time/h-241123C23∶0磷酸鹽緩沖液PBS0.014±0.0030.0120.016±0.000金黃色葡萄球菌S.aureus0.012±0.0040.0050.008±0.005C24∶0磷酸鹽緩沖液PBS0.024±0.0090.030±0.0230.071±0.009金黃色葡萄球菌S.aureus0.020±0.0120.0110.044±0.006C24∶1磷酸鹽緩沖液PBS0.014±0.0070.008±0.0010.012±0.003金黃色葡萄球菌S.aureus0.009±0.0080.0140.005±0.003
同行數據肩標不同小寫字母表示差異顯著(P<0.05),不同大寫字母表示差異極顯著(P<0.01)。下表同。
Values in the same row with different small letter superscripts mean significant difference (P<0.05), and with different capital letter superscripts mean extremely significant difference (P<0.01). The same as below.
2.6感染前后不同種類脂肪酸組成的變化
按照碳鏈長度和飽和度,將測得的34種脂肪酸分為6大類,分別為sc-FA、mc-FA、lc-FA、SFA、MUFA、PUFA,對其結果進行統(tǒng)計并進行單因素方差分析,結果如表5所示??梢钥闯觯瑢φ战M的6大類脂肪酸在感染后11 h的絕對含量低于與其他時間2個時間點的含量,其中顯著或極顯著低于感染后23 h(P<0.05或P<0.01)。試驗組在感染后11 h與感染前24 h相比,sc-FA、mc-FA和SFA的絕對含量顯著降低(P<0.05),其他3類脂肪酸含量也降低,但差異不顯著(P>0.05)。感染后23 h試驗組6大類脂肪酸的絕對含量均低于對照組。
表5 奶牛感染前后乳中不同種類脂肪酸絕對含量的變化
3討論
3.1人工誘導金黃色葡萄球菌型乳腺炎模型的建立與應用
奶牛乳腺炎病因復雜、病程長、根除難,因此被認為奶牛養(yǎng)殖產業(yè)鏈提高經濟效益的最大阻礙[19-20]。疾病模型對于研究疾病病理學、病因學、治療學等研究領域來說是一種非常重要的工具。隨著對乳腺炎研究的不斷深入,近年來,人工感染模型被大量研究者所推崇,國內外許多研究者利用人工誘導金黃色葡萄球菌型乳腺炎模型來探索其發(fā)病機理,取得了顯著成果[4-15]。一系列的研究也表明,用金黃色葡萄球菌進行誘導乳腺炎試驗已經成為研究奶牛乳腺炎的病因、機理和治療效果有效手段和方法。然而金黃色葡萄球菌型乳腺炎如何影響乳成分的合成與分泌、乳腺中脂肪的合成代謝是否發(fā)生變化等研究未見報道。本研究旨在人工誘導建立金黃色葡萄球菌型奶牛乳腺炎模型,探討金黃色葡萄球菌型奶牛乳腺炎乳中脂肪酸的變化,在一定程度上彌補這方面研究的不足。
3.2金黃色葡萄球菌感染前后乳中各種脂肪酸組分絕對含量的變化
楊德英等[21]研究認為,乳脂肪酸含量與乳脂率有直接的相關性,奶牛在患乳腺炎后,乳脂率會有明顯地降低,乳脂率的降低必然表現為相應脂肪酸含量的減少。本研究對檢測到的34種脂肪酸的絕對含量的研究發(fā)現,有31種脂肪酸在牛乳感染金黃色葡萄球菌后降低,這應該與奶牛染菌后產生的炎癥反應有關。因為本試驗BMT檢測結果顯示試驗組乳區(qū)在細菌感染后11 h均出現弱陽性反應,隨著時間的延長炎癥加重,最終為臨床型乳腺炎,乳脂是在乳腺泡的上皮細胞內合成,而乳腺炎降低了乳腺的合成能力,引起乳脂含量下降,從而導致乳中脂肪酸的含量降低,然而這31種脂肪酸絕對含量在降低后又升高,這與常玲玲[22]的研究結果有一定的差異,主要原因應該是因為本試驗為人工誘導性試驗,由金黃色葡萄球菌感染引起的乳腺炎,而金黃色葡萄球菌的致病性極強,入侵的金黃色葡萄球菌嚴重地破壞了乳腺組織上皮細胞,減少了乳腺細胞合成乳脂的量,降低了乳脂率,從而導致相應脂肪酸絕對含量的降低,但是奶牛免疫系統(tǒng)具有對乳腺內部感染的免疫應答功能,當乳腺被感染時,免疫系統(tǒng)啟動以消除感染[23],所以奶牛通過自身的免疫作用,脂肪酸合成能力逐步恢復,故脂肪酸含量又升高。注射PBS的對照組大部分脂肪酸也出現了相同的變化趨勢,是因為隨著時間的延長乳腺炎程度加深,患牛表現出體溫升高等全身性反應,此時血乳屏障作用難以阻擋試驗組病原菌的全身性擴散,因此對照組乳區(qū)雖沒有表現典型的臨床癥狀,其乳腺細胞脂肪的合成代謝已經受到影響。由于對照組屬于輕微感染,乳腺的免疫應答足以消除感染,乳腺則恢復到正常的非感染狀態(tài),試驗組乳腺分泌細胞已經遭到一定程度的破壞,無法恢復到非感染狀態(tài),脂肪酸絕對含量雖然有所升高,但還是明顯低于對照組。
3.3金黃色葡萄球菌感染對不同種類脂肪酸的影響
本研究發(fā)現,按照碳鏈長度及不飽和度分成的6大類脂肪酸,感染后11 h與感染前24 h相比,試驗組sc-FA、mc-FA及l(fā)c-FA的絕對含量顯著降低。這與常玲玲[22]的研究結果一致,健康乳和隱性乳腺炎乳中SFA、MUFA和PUFA的絕對含量沒有顯著差異,而兩者顯著高于臨床型乳腺炎中脂肪酸的含量,這一觀點與本研究大體一致。本研究中感染后23 h各類脂肪酸的絕對含量均高于感染后11 h的含量,表明奶牛乳腺有強大的乳腺修復功能。另外試驗組在感染前后的3個時間點的絕對含量與對照組相應的3個時間點相比,均低于對照組,尤其在感染后23 h。這一現象與34種脂肪酸的變化趨勢大體一致。入侵的金黃色葡萄球菌嚴重破壞了奶牛乳腺分泌細胞,阻礙了某些乳汁成分的合成,致使乳脂率嚴重下降,但牛奶中游離的脂肪酸相對增多,一定程度上抑制細菌的繁殖,保護了乳腺組織。
由于目前關于人工誘導性金黃色葡萄球菌型乳腺炎患牛乳中脂肪酸種類及其絕對含量變化的研究至今未見報道,本研究也只是做了表觀上的研究。為了更深入地研究金黃色葡萄球菌引發(fā)的乳腺炎對乳汁中脂肪酸的影響,可以在遺傳學的基礎上做進一步的研究。大量研究表明,表達譜基因芯片和轉錄組測序技術已廣泛應用于奶牛乳腺炎的研究。所以可以利用轉錄組測序技術及生物信息學方法,通過分析感染前后脂肪酸組成的變化,挖掘脂肪酸代謝通路及相關候選基因,構建并解析基因調控網絡,研究奶牛乳腺組織脂肪酸合成、代謝及乳腺自身免疫的調控機制,從而更好地解析金黃色葡萄球菌對乳腺脂肪代謝及其他物質合成的影響。
4結論
金黃色葡萄球菌感染會導致乳腺脂肪酸合成能力大幅下降,尤以sc-FA、mc-FA和SFA最為明顯;奶牛乳腺有較強的抗應激及適應功能,感染一段時間后,各類脂肪酸的合成開始大幅提高。
參考文獻:
[1]王玲,李宏勝,王正兵,等.規(guī)?;膛pB(yǎng)殖區(qū)奶牛乳房炎的調查及病因分析[J].中國乳業(yè),2010(10):50-53.
[2]SINGLA M,SHARMA A K,PARMAR O S,et al.Effect of bedding material of different depths on milk yield and udder health of cross bred cows during the winter months[J].Veterinary Practitioner,2007,8(1):73-77.
[3]尹榮蘭,楊正濤,張艷靜,等.金黃色葡萄球菌CIfA基因的克隆及在大腸桿菌中的表達[J].中國獸醫(yī)學報,2009,29(2):150-152.
[4]CHANDLER R L.Experimental bacterial mastitis in the mouse[J].Journal of Medical Microbiology,1970,3(2):273-282.
[5]BRAMLEY A J,FOSTER R.Effects of lysostaphin onStaphylococcusaureusinfections of the mouse mammary gland[J].Research in Veterinary Science,1990,49(1):120-121.
[6]HU C M,GONG R,GUO A Z,et al.Protective effect of ligand-binding domain of fibronectin-binding protein on mastitis induced byStaphylococcusaureusin mice[J].Vaccine,2010,28(24):4038-4044.
[7]GUO M Y,ZHANG N S,LI D P,et al.Baicalin plays an anti-inflammatory role through reducing nuclear factor-κB and p38 phosphorylation inS.aureus-induced mastitis[J].International Immunopharmacology,2013,16(2):125-130.
[8]謝菲,韓旭東,高新志,等.金黃色葡萄球菌誘發(fā)小鼠乳腺炎模型的建立[J].現代農業(yè)科技,2008(21):18-19.
[9]楊天驕,孫英峰,沈國順.小鼠模型在奶牛金黃色葡萄球菌乳房炎中的應用[J].中國畜牧獸醫(yī),2008,35(12):116-118.
[10]張寶君,崔京春,張獻,等.金黃色葡萄球菌乳腺感染模型的建立與評價[J].中國預防獸醫(yī)學報,2009,31(5):365-369.
[11]戰(zhàn)永波,王純潔,包金榮,等.蒙藥對奶牛乳房炎中大腸桿菌和金黃色葡萄球菌的抑制作用[J].黑龍江畜牧獸醫(yī),2010(2):134-135.
[12]楊峰,王旭榮,田永剛,等.牛源金黃色葡萄球菌感染小鼠后藥物敏感性變化及其誘導的氧化應激[J].動物醫(yī)學進展,2013,34(12):46-50.
[13]袁崢嶸.金黃色葡萄球菌誘導奶牛實驗性乳腺炎研究[D].博士學位論文.北京:中國農業(yè)科學院,2011.
[14]劉利,高雪,高會江,等.DNA甲基化在奶牛金黃色葡萄球菌性乳房炎中的調控[J].畜牧獸醫(yī)學報,2012,43(10):1554-1558.
[15]崔新潔.金黃色葡萄球菌誘導牛乳腺上皮細胞凋亡及其信號通路的研究[D].碩士學位論文.呼和浩特:內蒙古大學,2013.
[16]農業(yè)部食品質量監(jiān)督檢驗測試中心.GB/T 21676—2008乳與乳制品脂肪酸的測定氣相色譜法[S].北京:中國標準出版社,2008.
[17]林秋萍,李瑾,馮書惠.氣相色譜法快速測定牛奶中脂肪酸[J].食品科學,2005,26(8):346-348.
[18]李云龍,楊章平,常玲玲,等.氣相色譜法檢測牛奶中脂肪酸組分方法的改進[J].中國牛業(yè)科學,2012,38(3):18-21.
[19]HALASA T,NIELEN M,HUIRNE R B M,et al.Stochastic bio-economic model of bovine intramammary infection[J].Livestock Science,2009,124(1/2/3):295-305.
[20]MARéChAl C L,THIéRY R,VAUTOR E,et al.Mastitis impact on technological properties of milk and quality of milk products-a review[J].Dairy Science & Technology,2011,91(3):247-282.
[21]楊德英,曹隨忠,余樹民,等.奶牛隱性乳房炎對牛奶品質的影響[J].湖北農業(yè)科學,2009,48(1):132-134.
[22]常玲玲.中國荷斯坦牛乳中脂肪酸變化規(guī)律及其與脂肪酸合成相關基因的關聯分析[D].碩士學位論文.揚州:揚州大學,2011.
[23]臧麗,李英俊,張乃生,等.奶牛乳腺的防御機制與乳腺炎病理學[J].動物醫(yī)學進展,2006,27(11):33-37.
(責任編輯王智航)
Effects ofStaphylococcusaureus-Induced Mastitis on Milk Fatty Acid Composition of Chinese Holstein Cows
LI Rui1ZHANG Chenglong1GENG Xiaohan1LI Rui1PU Junhua1MAO Yongjiang1JI Dejun1YANG Zhangping1*WU Suhong2XU Xiangqian2LU Chunbing2REN Xianglian2
(1. Animal Science and Technology College, Yangzhou University, Yangzhou 225009, China;2. Animal Disease Prevention and Control Center, Jiangsu Province, Jiangyin 214400, China)
Abstract:The aim of this study was to explore the effects of Staphylococcus aureus (S. aureus)-induced mastitis on milk fatty acid composition and their absolute content of Chinese Holstein cows. The bacterial suspension of S. aureus was administered into the udder to establish a S. aureus-induced mastitis model in experimental group, and PBS was administered in control group. Fatty acid absolute contents in milk were determined by gas chromatography. The results showed as follows: thirty four fatty acids were detected in milk, and fatty acid synthesis at breast area was directly affected by S. aureus-induction. The fatty acids were divided into six categories by degree of saturation and carbon chain length, and compared with 24 h before infection, the absolute contents of short chain fatty acids (sc-FA), medium chain fatty acid (mc-FA) and saturated fatty acid (SFA) at 11 h after infection in experimental group were significantly lower (P<0.05); control group had the same changing tendency, but there were no significant differences (P>0.05) except sc-FA. At 23 h after infection, the absolute content of all six categories of fatty acids in experimental group lower than those in control group. The results indicate that the dynamics of fatty acids had the same trend. These results demonstrated that S. aureus-induced mastitis can affect the synthesis of cow fatty acids and lowered the absolute content of each component.[Chinese Journal of Animal Nutrition, 2016, 28(2):426-435]
Key words:Chinese Holstein cows; fatty acids; Staphylococcus aureus; mastitis
*Corresponding author, professor, E-mail: yzp@yzu.edu.cn
中圖分類號:S823
文獻標識碼:A
文章編號:1006-267X(2016)02-0426-10
作者簡介:李蕊(1984—),女,河南內鄉(xiāng)人,碩士研究生,從事畜產品生產檢測研究。E-mail: 1059784926@qq.com*通信作者:楊章平,教授,博士生導師,E-mail: yzp@yzu.edu.cn
基金項目:國家自然科學基金(31272407,31472067);江蘇省農業(yè)三新工程項目(SXGC[2015]328)
收稿日期:2015-07-26
doi:10.3969/j.issn.1006-267x.2016.02.016