《Journal of Dairy Research》:Impact of slaughter on the reliability of somatic cell count (SCC) and differential milk cell count (DMCC) as diagnostic markers in milk
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本研究针对屠宰后牛奶样本中体细胞计数(SCC)作为乳腺健康诊断标志物的适用性问题展开探讨。研究人员通过比较活体与屠宰后牛奶样本的SCC和差异细胞计数(DMCC),发现屠宰后样本中多形核细胞(PMN)等免疫细胞数量显著升高,证明传统SCC<200,000细胞/ml的标准不适用于屠宰后样本筛选,为体外乳腺模型建立提供了重要依据。
在奶牛养殖业中,乳腺炎犹如一道难以驱散的阴霾,每年造成数十亿美元的经济损失,不仅影响动物福利,更直接关系到抗生素使用和乳制品质量。传统上,体细胞计数(SCC)被奉为诊断乳腺健康的金标准——当每毫升牛奶中体细胞数量低于20万时,通常认为乳腺处于健康状态。这一标准在活体检测中表现出色,但当科学家试图利用屠宰后的奶牛乳腺组织进行体外实验时,问题出现了。
为了遵循动物福利原则和减少活体检测压力,研究人员越来越倾向于从屠宰场获取乳腺组织样本。然而,一个关键的科学问题悬而未决:屠宰过程本身是否会改变牛奶中的细胞组成?如果屠宰后的牛奶样本细胞特征与活体状态存在显著差异,那么沿用传统的SCC标准来筛选健康供体奶牛将失去科学依据。这正是慕尼黑路德维希-马克西米利安大学的研究团队在《Journal of Dairy Research》上发表的最新研究要解决的核心问题。
研究团队设计了一项探索性实验,比较了来自19头奶牛的两个样本组:一组在活体状态下采集(9头奶牛,36份样本),另一组在屠宰后采集(10头奶牛,40份样本)。所有样本都进行了全面的实验室分析,包括SCC测定、细菌学检查和流式细胞术分析。
关键技术方法包括:通过加州乳腺炎检测(CMT)和德莱瓦尔细胞计数器进行SCC测定;使用选择性培养基进行细菌学鉴定;通过三次离心步骤分离牛奶细胞;利用吖啶橙(AO)和碘化丙啶(PI)染色结合流式细胞术进行DMCC分析,区分非存活细胞、存活细胞、淋巴细胞、PMN和大细胞。
研究结果
SCC和细菌学分析
屠宰后获得的牛奶样本SCC显著高于活体样本。令人惊讶的是,所有屠宰后样本的SCC均超过20万细胞/毫升(最小值:20.4万,最大值:429.8万),而72%的活体样本SCC低于这一阈值(最小值:2000,最大值:67.9万)。细菌学检测发现,仅少数样本(n=6)存在主要病原体,均为能分解七叶苷的链球菌属,两组间无显著差异。
DMCC通过流式细胞术分析
DMCC结果验证了屠宰后样本中免疫细胞数量的显著增加。淋巴细胞、PMN和大细胞的数量在屠宰后样本中均显著高于活体样本(P<0.001),其中PMN是最主要的细胞群体。相关性分析显示,大细胞(R=0.5)和PMN(R=0.98)与SCC呈显著正相关,而淋巴细胞无显著相关性(R=0.2)。
讨论与结论
本研究首次系统揭示了屠宰过程对牛奶细胞组成的深远影响。屠宰后样本中PMN的显著增加可能源于多种机制:屠宰过程中的机械应力、运输压力、血压剧烈变化导致的血-乳屏障通透性改变,以及应激激素引起的免疫细胞重新分布。特别是击晕和放血程序可能导致PMN大量外渗进入乳腺分泌液。
这些发现对乳腺体外研究具有重要启示:传统基于SCC<20万细胞/毫升的健康标准不能直接应用于屠宰后样本筛选。研究人员建议,在选择体外实验供体奶牛时,应更依赖细菌学检测来排除活动性乳腺感染,而非单纯依赖SCC或DMCC指标。
该研究不仅为乳腺体外模型建立提供了关键方法学参考,更深化了我们对屠宰相关生理变化对免疫指标影响的理解。未来研究需要进一步阐明导致PMN大量迁移的具体机制,并通过比较屠宰与安乐死样本的差异来区分应激因素与屠宰特定程序的影响。这一成果将推动乳腺炎研究领域向更标准化、更符合伦理的方向发展。