牛國慶,武果桃,任杰
(1.太原市小店區(qū)畜禽繁育工作站,太原 030032;2.山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院畜牧獸醫(yī)研究所,太原 030032)
目前,乳房炎仍然是影響奶牛生產(chǎn)效益的主要負面因素之一[1],不僅降低奶牛生產(chǎn)性能,嚴重時可導(dǎo)致奶牛淘汰。據(jù)報道,國內(nèi)奶牛乳房炎的發(fā)病率大約是20%~70%,每年造成的直接經(jīng)濟損失超過21億人民幣。相對于臨床型乳房炎,奶牛隱性乳房炎流行面廣,為臨床型乳房炎的15~40倍[2],約占乳房炎的90%[3~5],不但引起產(chǎn)奶量降低(可降低4%~10%),還影響乳品質(zhì)量及奶牛繁殖[6,7]。奶牛隱性乳房炎因無臨床癥狀,不易發(fā)現(xiàn)而容易被忽視,如不積極采取措施易轉(zhuǎn)變?yōu)榕R床型乳房炎。因此,研究一種方便快捷、特異性好、可推廣使用的檢測方法,對隱性乳房炎患牛做出早期診斷并加以預(yù)防,對減少奶牛業(yè)經(jīng)濟損失具有重要意義[8]。
國內(nèi)外奶牛隱性乳房炎的檢測方法有體細胞數(shù)(SCC)檢測法、手握式導(dǎo)電儀檢測法、凝固酶試驗(TCT)、單克隆抗體的免疫方法、DNA指紋圖技術(shù)檢測法、PCR檢測法等,這些方法大多需在專業(yè)實驗室才能完成,而且在臨床應(yīng)用時不能夠快速、簡便地做出診斷。目前應(yīng)用先進的ELISA試劑盒來檢測奶牛隱性乳房炎是一個快速簡便的診斷思路。本試驗基于ELISA的診斷方法,研究髓過氧化物酶作為奶牛隱性乳房炎診斷指標的早期監(jiān)測效果。
髓過氧化物酶(myeloperoxidase,MPO)是PMN、單核細胞、巨噬細胞釋放的嗜天青顆粒的主要成分[9,10],并在炎癥過程中扮演著吞噬和溶菌的重要角色。MPO是乳房炎的指示性酶類物質(zhì),其在哺乳動物體內(nèi)抵抗微生物的作用已得到證實。瑞典的國家獸醫(yī)研究所于1994年制備了奶牛MPO的單克隆抗體,建立了針對牛乳中MPO的MPO-ELISA方法。本試驗旨在研究奶牛隱性乳房炎發(fā)生時MPO與SCC及病原微生物的相關(guān)性,將MPO作為奶牛隱性乳房炎的指示性物質(zhì),通過ELISA方法分析乳汁中MPO的量,以確定奶牛是否患隱性乳房炎[11]。通過MPO的研究對奶牛隱性乳房炎的檢測將上升到分子水平。目前,國內(nèi)還未見關(guān)于奶牛乳房炎的MPO研究報道。
太原市小店區(qū)某規(guī)模奶牛場隱性乳房炎泌乳奶牛200頭。
牛髓過氧化物酶(MPO)酶聯(lián)免疫分析(ELISA)試劑盒。
酶標儀:芬蘭(Labsystems Multiskan MS),儀器型號:35 2型;洗板機:芬蘭(T h e r m o Labsystems),儀器型號:AC8;離心機:微量高速離心機(國產(chǎn)),儀器型號:TG16W;培養(yǎng)箱:隔水式恒溫培養(yǎng)箱(國產(chǎn)),儀器型號:GNP-9080。德國進口的FOSS5000紅外線牛奶成分分析儀和FOSS5000體細胞測定儀。
1.3.1 奶樣采集
所有奶樣來自某規(guī)模化奶牛場的荷斯坦牛。奶樣采集用消毒取樣瓶,用取樣器無菌采取奶樣,每頭采集2份,每份10mL。其中1份用于體細胞計數(shù)或CMT測定,另1份-4℃~-20℃保存送測試中心用于MPOELISA測定。
1.3.2 MPO-ELISA檢測方法
應(yīng)用雙抗體夾心法測定樣本牛奶中的髓過氧化物酶(MPO)水平。用純化的MPO抗體包被微孔板,制成固相抗體,向包被單抗的微孔中加入MPO,再與HRP標記的MPO抗體結(jié)合,形成抗體-抗原-酶標抗體復(fù)合物,經(jīng)過徹底洗滌后加底物TMB顯色。TMB在HRP酶的催化下轉(zhuǎn)化成藍色,并在酸的作用下轉(zhuǎn)化成最終的黃色。顏色的深淺和樣品中的MPO呈正相關(guān)。用酶標儀在450nm波長下測定吸光度(OD值),通過標準曲線計算樣品中MPO的含量。
1.3.3 MPO、SCC相關(guān)性分析方法
利用德國進口的FOSS5000紅外線牛奶成分分析儀和FOSS5000體細胞測定儀分析乳成分及SCC,每小時可分析奶樣150份。得出數(shù)據(jù)后導(dǎo)入DHI軟件系統(tǒng)中進行數(shù)據(jù)處理,形成DHI報告后與理想的DHI參數(shù)進行對比分析,然后進行MPO與SCC檢測結(jié)果的相關(guān)性分析。
1.3.4 MPO、CMT相關(guān)性分析方法
選疑似隱性乳房炎泌乳奶牛60頭,共233個乳區(qū)乳樣,進行CMT檢測,并進行MPO與CMT檢測結(jié)果相關(guān)性分析。
隱性乳房炎CMT法結(jié)果表示方式:陰性(-)表示為0,可疑(±)表示為1,弱陽性(+)表示為2,陽性(++)表示為3,強陽性(+++)表示為4。
操作步驟:在酶標包被板上設(shè)標準品孔10孔,在第一、第二孔中分別加標準品100μL,再加標準品稀釋液50μL,混勻;然后從第一孔、第二孔中各取100μL分別加到第三孔和第四孔,再在第三、第四孔分別加標準品稀釋液50μL,混勻;然后在第三孔和第四孔中先各取50μL 棄掉,再各取50μL分別加到第五、第六孔中,再在第五、第六孔中分別加標準品稀釋液50μL,混勻;混勻后從第五、第六孔中各取50μL分別加到第七、第八孔中,再在第七、第八孔中分別加標準品稀釋液50μL,混勻后從第七、第八孔中分別取50μL加到第九、第十孔中,再在第九、第十孔分別加標準品稀釋液50μL,混勻后從第九、第十孔中各取50μL棄掉。(稀釋后各孔加樣量都為50μL,濃度分別為120U/L、80U/L、40U/L、20U/L、10U/L)。分別設(shè)空白孔(空白對照孔不加樣品及酶標試劑,其余各步操作相同)、待測樣品孔。
在酶標包被板上待測樣品孔中先加樣品稀釋液40μL,然后再加待測樣品10μL(樣品最終稀釋度為5倍)。將樣品加于酶標板孔底部,盡量不觸及孔壁,輕輕晃動混勻;用封板膜封板后置37℃溫育30min;將30倍(48T的20倍)濃縮洗滌液用蒸餾水30倍(48T的20倍)稀釋后備用;小心揭掉封板膜,棄去液體,甩干,每孔加滿洗滌液,靜置30s后棄去,如此重復(fù)5次,拍干;每孔加入酶標試劑50μL,空白孔除外;用封板膜封板后置37℃再溫育30min;再洗滌;每孔先加入顯色劑 A 50μL,再加入顯色劑 B 50μL,輕輕震蕩混勻,37℃避光顯色15min;每孔加終止液50μL,終止反應(yīng)(此時藍色立轉(zhuǎn)黃色);空白孔調(diào)零,以450nm波長依序測量各孔的吸光度(OD值)。測定應(yīng)在加終止液后15min以內(nèi)進行。計算方法:以標準物的濃度為橫坐標,OD值為縱坐標,在坐標紙上繪出標準曲線,根據(jù)樣品的OD值由標準曲線查出相應(yīng)的濃度;再乘以稀釋倍數(shù);或用標準物的濃度與OD值計算出標準曲線的直線回歸方程式,將樣品的OD值代入方程式,計算出樣品濃度,再乘以稀釋倍數(shù),即為樣品的實際濃度。
采用SPSS12統(tǒng)計軟件分析處理數(shù)據(jù)。多個樣本均數(shù)的比較用單因素方差分析,檢驗結(jié)果P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。
MPO標準品按濃度梯度進行稀釋(見表1),以標準物的濃度為橫坐標,OD450nm作為縱坐標繪制標準曲線(圖1)。
由圖1可知,擬合直線回歸方程為:Y=-1.9535+72.7047X(r=0.9987),濃度與吸光值擬合度較優(yōu),表明該方法檢測α1-AGP的含量比較可信。
表1 MPO標準品濃度梯度
圖1 奶樣中MPO-ELISA
圖2 奶樣中MPO、SCC相關(guān)性試驗結(jié)果
表2 奶樣中MPO、SCC相關(guān)性結(jié)果
圖2、表2結(jié)果表明:在不同體細胞數(shù)(SCC)的奶樣中,隨著SCC的增高,MPO含量也增多,奶樣中SCC、MPO含量有一定正相關(guān)關(guān)系(r=0.257)。鑒于奶液中的SCC、MPO指標在一定范圍內(nèi)相關(guān),且具有很規(guī)律的正相關(guān)性,SCC可作為隱性乳房炎診斷指標之一,所以奶樣中MPO含量也可作為隱性乳房炎的診斷依據(jù)。
圖3 MPO與CMT結(jié)果相關(guān)性分析圖
表3 MPO與CMT結(jié)果相關(guān)性分析表
圖3、表3結(jié)果表明:在不同MPO奶樣中,隨著MPO含量的增高,CMT檢測結(jié)果也部分由陰性到強陽性,奶樣中MPO與CMT相關(guān)系數(shù)r=0.546,二者顯著相關(guān),尤其在陽性(++)至強陽性(+++)區(qū)間內(nèi)MPO與CMT極顯著相關(guān),部分由陰性到陽性范圍內(nèi)MPO與CMT相關(guān)性差,還有待進一步研究。
奶牛隱性乳房炎因不表現(xiàn)臨床癥狀,在生產(chǎn)中不易被發(fā)現(xiàn)。但隱性乳房炎會降低乳腺腺泡腔的容積,降低產(chǎn)奶量,從而影響終生產(chǎn)奶量[12,13]。隱性乳房炎如沒有得到較好地處理,很容易轉(zhuǎn)變?yōu)榕R床型乳房炎,使牛因乳房炎淘汰的幾率增加[14,15],造成嚴重的經(jīng)濟損失。
MPO系統(tǒng)是牛乳中內(nèi)源性抗菌系統(tǒng)之一,但還未得到應(yīng)有重視。奶?;既榉垦讜r趨動到炎癥感染部位的PMN會釋放吞噬顆粒酶MPO,可以通過檢測奶牛乳腺炎時的MPO含量和活性對奶牛隱性乳房炎做出早期診斷。研究表明,用MPO-ELISA檢測牛奶中的MPO是一個方便可行的診斷早期乳房炎的方法,MPO的水平是一個很好的指標。
本試驗結(jié)果表明:隱性乳房炎發(fā)生時,奶樣中MPO與SCC有一定正相關(guān)關(guān)系,相關(guān)系數(shù)r=0.257,呈顯著正相關(guān);奶樣中MPO與CMT相關(guān)系數(shù)為r=0.546,二者顯著相關(guān)。說明MPO在乳房炎奶汁中具有很高特異性,MPO含量的高低可作為隱性乳房炎的診斷依據(jù)。
在臨床獸醫(yī)學(xué)領(lǐng)域,針對目前我國奶牛隱性乳房炎的高發(fā)病率和診斷技術(shù)相對落后的現(xiàn)狀,根據(jù)MPO在隱性乳房炎奶牛乳汁中具有高特異性和可檢測性的特點[16],通過制備奶牛McAb,建立MPO-ELISA檢測試劑盒和檢測試紙條,直接檢測奶樣進行早期快速診斷方法是完全可行的,對此瑞典的Cooray R做過精確的評估,對141份奶樣的體細胞數(shù)和ELISA檢測MPO濃度得出的相關(guān)系數(shù)值為0.91。奶中MPO的ELISA結(jié)果顯示具有很高的敏感性和特異性,敏感性的變異總和為10%,結(jié)果較為理想,因此可以根據(jù)牛乳中MPO水平建立奶牛隱性乳房炎的診斷指標。此外,將上述檢測方法應(yīng)用于其他哺乳動物的炎癥性疾病檢測中[17],相信也將同樣會具有廣闊的空間和發(fā)展前景。