奶牛乳房炎病原菌抗生素耐药性研究进展

张亚茹，李新圃，杨 峰，罗金印，王旭荣，张 哲，刘龙海，王 丹，李宏胜

（中国农业科学院兰州畜牧与兽药研究所，农业部兽用药物创制重点实验室，甘肃省新兽药工程重点实验室，兰州 730050）

奶牛乳房炎病原菌抗生素耐药性研究进展

张亚茹，李新圃，杨 峰，罗金印，王旭荣，张 哲，刘龙海，王 丹，李宏胜

（中国农业科学院兰州畜牧与兽药研究所，农业部兽用药物创制重点实验室，甘肃省新兽药工程重点实验室，兰州 730050）

奶牛乳房炎是影响世界奶牛养殖业发展的最重要疾病之一，病原菌感染，尤其是葡萄球菌、链球菌和肠道菌感染是其最主要的病因。目前，抗生素治疗奶牛乳房炎仍然是最常用及最有效的方法，然而，由于抗生素不合理及大量滥用，导致奶牛乳房炎病原菌产生耐药性，且耐药菌株呈不断增多趋势，甚至出现超级耐药菌株，为奶牛乳房炎的临床治疗带来了很大的挑战。因此，文章从奶牛乳房炎主要致病菌耐药现状、耐药变化规律、产生耐药性的原因及如何减少耐药性等方面进行了综述，以期为规范临床使用抗生素和进一步提高奶牛乳房炎治疗效果提供帮助。

奶牛；乳房炎；病原菌；抗生素耐药性

乳房炎是奶牛养殖业中最常见、防治最困难、花费最多的疾病之一，给奶牛养殖业带来了巨大的经济损失［1］。根据国际奶牛联合会统计，全世界约有2.2亿头奶牛，其中约1/3的奶牛患有各种类型的乳房炎，奶牛乳房炎已经成为影响奶牛养殖业发展的最严重的疾病之一，每年因奶牛乳房炎造成的经济损失高达350多亿美元［2］。据报道，我国奶牛临床型乳房炎的发病率9.7%～55.6%，隐性乳房炎的发病率更是高达61.03%～79.62%［3］。

目前，对于奶牛乳房炎的治疗主要还是使用抗生素，由于长期使用，造成病原菌对抗生素产生了不同程度的耐药性，同时牛奶中残留的抗生素也会引起食者发生多种变态反应，甚至过敏休克，更严重的是人们长期食用残留抗生素的乳汁，会使得机体对细菌产生耐药性，人一旦发生感染，会给治疗带来较大困难［4-5］。随着人们对绿色牛奶及相关部门对奶牛乳房炎病原菌耐药性日趋严重问题的重视，各个国家对抗生素的使用进行了严格的限制和管理，研究者们也通过开发新的抗生素，希望抗生素耐药性问题得到进一步的改善，然而新研制的抗生素在使用过程中由于不规范很快又产生了耐药性。因此，奶牛乳房炎病菌耐药性问题已成为制约奶牛业发展的主要障碍。本文将从奶牛乳房炎主要病原菌耐药性现状、产生耐药性的原因以及减少抗生素耐药性措施等几个方面进行了综述，以期为临床进一步提高奶牛乳房炎治疗效果提供参考。

1　引起奶牛乳房炎的主要病原菌

国内外学者研究结果表明，奶牛乳房炎是易感牛、病原微生物和环境因素共同作用的结果，其中病原菌感染是引起奶牛乳房炎的最重要病因。据报道，引起奶牛乳房炎的病原微生物有球菌、杆菌、支原体、真菌、酵母和病毒等，多达150种，但较常见的有20多种［7］，根据其来源和传播方式可分为传染性病原体和环境性病原体两类。传染性病原体主要包括无乳链球菌、停乳链球菌、金黄色葡萄球菌和支原体等，它们可在乳区和牛群中传播流行，环境性病原体主要包括大肠杆菌、乳房链球菌、克雷伯氏菌、绿脓杆菌、产气肠杆菌、变形杆菌、凝固酶阴性葡萄球菌、环境链球菌、化脓性放线菌、牛棒状杆菌、真菌或酵母菌、原囊藻等［8-9］。从国内外学者的研究资料看，主要以无乳链球菌、停乳链球菌、乳房链球菌、金黄色葡萄球菌、大肠杆菌等为主，其中以葡萄球菌和链球菌较为常见，占总致病菌的66.56%（40.69%～91.90%），其次是肠杆菌，占总致病菌的16.16%（1.80%~33.32%），肠杆菌中以大肠杆菌最多，占总致病菌的13.00%（1.80%～24.44%）［10-11］。

2　奶牛乳房炎主要病原菌抗生素耐药性情况

2.1金黄色葡萄球菌抗生素耐药性

金黄色葡萄球菌（Staphylococcusaureus）是引起奶牛乳房炎的最主要病原菌。国内外学者调查结果表明，金黄色葡萄球菌在患奶牛乳房炎的乳样中的分离率高达20%～50%［12-13］。Ulrich Nubel等［14］研究结果表明，金黄色葡萄球菌对临床常用的多种抗菌素如青霉素类、头孢类、大环内酯类等均产生了耐药性，并表现为多重耐药，给临床治疗带来了很大困难。苏洋等［15］研究结果表明，内蒙古地区牛源性金黄色葡萄球菌对氨苄西林、头孢拉丁、青霉素、复方新诺明、新生霉素和链霉素的耐药率达45%，其中对青霉素的耐药率高达94.74%；对氧氟沙星、丁胺卡那霉素、万古霉素、环丙沙星、庆大霉素和头孢唑啉较敏感，敏感度达90%。安慧慧等［16］对我国宁夏部分地区奶牛乳房炎乳样中分离的金黄色葡萄球菌进行了耐药研究，结果表明，220株金黄色葡萄球菌对青霉素、头孢唑林、美罗培南等18种抗菌药物均有不同程度的耐药性，对青霉素和氨苄西林的耐药率最高，高达83.18%，其次是氧氟沙星（56.37%）、阿莫西林/克拉维酸（51.82%）、环丙沙星（49.55%），对奎奴普丁/达福普丁等其他药物的耐药率从7.27%～40.5%不等，耐药率最低的是美罗培南，对万古霉素完全敏感，多重耐药现象严重，多重耐药率高达95%，同时对6种药物耐药的菌株占比达12.73%，对3种药物耐药的菌株占比达12.27%，对13种药物耐药的菌株最少，占0.91%。

2.2链球菌抗生素耐药性

引起奶牛乳房炎的链球菌主要有无乳链球菌、停乳链球菌和乳房链球菌等。目前，国内外对奶牛乳房炎链球菌的耐药性研究相对较少。芮萍等［17］对我国内蒙古部分地区奶牛乳房炎乳样中分离的链球菌进行了耐药性研究，结果表明，乳房炎链球菌对林可胺类（100%）、大环内酯类（94.7%）、喹诺酮类中洛美沙星（78.9%）、四环素类（78.4%）抗菌药物的耐药性最为严重，且多为高度耐药；对青霉素类、氯霉素类和氨基糖苷类抗生素的耐药性次之；对头孢菌素类抗生素仍保存良好的敏感性。丁月霞等［18］对内蒙古地区奶牛乳房炎链球菌耐药性的研究结果显示，分离菌株对青霉素（95.0%）和阿莫西林（91.4%）的耐药率最高，对β-内酰胺类其他药物的耐药率也均在80%以上，对四环素、红霉素和克林霉素的耐药率也较高（65%～85%）。孔祥峰等［19］和王丽君［20］对南京、新疆等地区奶牛疾病主要致病菌进行了耐药性检测，结果显示，引发乳房炎的链球菌、葡萄球菌和大肠杆菌对β-内酰胺类和四环素类等耐药率较高，对磺胺类及抗菌增效剂基本100%耐药，部分已经产生多重耐药现象。国外有报道，四环素对分离链球菌的耐药率高达64.8%～100%，其原因是奶牛养殖场多年以来一直用四环素治疗感染性疾病［21］，主要病原菌产生耐药性与养殖场受到这些药物的胁迫压力，且不合理使用这些药物有关。由此可见，抗生素在治疗乳房炎的同时也存在一定的弊端。

2.3大肠杆菌耐药性分析

近年来随着国内外以疫苗预防为主的综合防治措施在生产中的不断推广应用，大肠杆菌引起的环境性乳房炎在许多国家和地区有不断增多的趋势［22-23］。王晓等［24］对中国北方地区某荷斯坦奶牛场研究表明，分离的28株大肠杆菌对苯唑西林和万古霉素的耐药率为100%，对青霉素和克林霉素的耐药率为96.43%，而对大观霉素、庆大霉素、呋喃妥因、头孢西丁、妥布霉素、左氟沙星等抗生素的耐药率均为0；张泽辉等［25］对辽宁阜新地区奶牛隐性乳房炎的研究结果表明，26株隐性乳房炎大肠埃希菌分离株对甲砜霉素和头孢氨苄耐药率为100%、氟苯尼考73.1%、土霉素65.4%、头孢唑啉57.7%、阿莫西林30.8%、四环素30.8%、恩诺沙星26.9%、阿奇霉素19.2%、氧氟沙星15.4%、多西环素11.5%、环丙沙星11.5%，对头孢噻呋和庆大霉素耐药率为0。许丹丹等［26］对新疆石河子地区奶牛乳房炎大肠杆菌的研究结果表明，分离所得的16株大肠杆菌对头孢唑啉、氧氟沙星、克林霉素高度敏感，敏感率分别为100%、87.5%和75.0%；对庆大霉素、氨苄西林、链霉素中度敏感，敏感率分别为68.75%、43.75%和18.75%；Maria Karczmarczyk等［27］对爱尔兰养牛场进行了大肠杆菌的耐药性和耐药基因检测，发现大肠杆菌对链霉素、四环素、氨苄青霉素、磺胺类药物耐药严重。

2.4奶牛乳房炎主要病原菌的抗生素耐药性变化趋势

从青霉素类药物应用于临床以后，其治疗效果取得了举世瞩目的效果，但耐药性随之而来，20世纪末有关检测显示葡萄球菌对青霉素的耐药性达90%以上；很快甲氧西林也随之应用于临床上，两年后就出现了耐甲氧西林金黄色葡萄球菌感染；在1988年，被称之为“抗生素最后一道防线”的万古霉素从大肠杆菌中检测出有质粒介导的耐药性［28］。20世纪微生物对青霉素、氯霉素、四环素、庆大霉素等常用抗生素耐药性大多数呈现递增的趋势，出现多重耐药菌株，不同年代耐药菌株呈现增加趋势。如此高的多重耐药率必须引起人们的高度重视，因为有资料表明，细菌耐药性可以通过质粒从一种细菌传播到另一种细菌，这些耐药菌株有可能在动物和人类之间互相传播，对人类健康和公共卫生安全带来威胁［29］。这将意味着动物和人类感染这些细菌时将无药可治，超级细菌的出现就是最好的说明［30］。

通过查阅近15年90余篇有关奶牛乳房炎主要病原菌药敏试验的论文，分2001—2010年和2011—2016年两个时间段进行统计，得出耐药性变化趋势如下。

2001—2010年，葡萄球菌对抗生素耐药性变化为：青霉素类、氨基糖苷类、大环内酯类、四环素类、磺胺类、硝基呋喃类和林可胺类的耐药性明显上升；头孢菌素类和糖肽类耐药性上升，喹诺酮类、氯霉素类及多肽类抗生素耐药性变化不明显。链球菌对抗生素耐药性变化为：青霉素类、磺胺类、氨基糖苷类、四环素类及大环内酯类的耐药性上升明显；喹诺酮类、头孢菌素类和糖肽类的耐药性略有上升；氯霉素耐药性没有明显变化；大多数抗生素对链球菌引起的奶牛乳房炎有较高的敏感性。杆球菌对抗生素耐药性变化为：四环素类、青霉素类、大环内酯类及氨基糖苷类抗生素耐药性明显上升；磺胺类、氯霉素类和硝基呋喃类耐药性上升；喹诺酮类抗生素耐药性略有上升；对头孢菌素类以及林可胺类抗生素具有较高的敏感性［31-34］。

2011—2016年，葡萄球菌对抗生素耐药性变化为：青霉素类、红霉素及氨基糖苷类耐药性上升明显；头孢类及四环素类略有上升；喹诺酮类、磺胺类抗生素的耐药性没有明显变化。链球菌对抗生素耐药性变化为：红霉素类、青霉素类、大环内酯类抗生素耐药性明显上升；酰胺类及喹诺酮类抗生素耐药性略有上升；头孢类、林可胺类及氨基糖苷类抗生素耐药性没有明显变化，具有较高的敏感性。杆球菌对抗生素耐药性变化为：青霉素类及氨基糖苷类抗生素耐药性明显上升；红霉素类及氯霉素抗生素的耐药性略有上升；喹诺酮类及头孢菌类抗生素耐药性没有明显变化［35-38］。

通过查阅近15年有关资料总结得出，奶牛乳房炎主要致病菌对青霉素类、大环内酯类和四环素类3类传统抗生素耐药性升高最明显，磺胺类和氨基糖类的耐药性上升较快，头孢菌素类和喹诺酮类等广谱抗生素在20年间耐药性报道较少，耐药性有增加的趋势。

3　奶牛乳房炎主要病原菌产生耐药性的原因

抗生素疗法是国内外所采用的治疗乳房炎最为常用的方法，理想的采用抗生素治疗的方法是首先对患有乳房炎的奶牛进行病原菌分离，然后进行药敏试验，选出有效的抗生素进行治疗，但是由于目前大多数的奶牛场没有条件进行药敏试验，使得长期在使用抗生素的过程中没有较强的针对性，导致耐药菌株不断出现，使抗生素的治疗效果不断降低，同时还会使奶牛的免疫功能受到抑制，容易造成重复感染［39］。

病原菌获得耐药性是由于与抗生素接触后，使病原菌与药物作用的靶位基因突变，或者自身的代谢途径发生改变，从而不能被抗生素杀灭［40］。病原菌产生耐药性与酶对抗生素的修饰或破坏、膜通透性改变、病原菌能主动外排抗生素、新靶位的改变或产生、药物靶位的过度表达等有关，其中病原菌可以产生灭活酶是产生耐药性的重要机制，这种酶能够破坏抗生素，使它在发挥作用前破坏或者失活，从而不能够发挥抗菌作用。在多次使用抗生素后，会使病原菌外膜上的某种特异性多孔蛋白发生变异，影响其通透性，阻碍抗生素进入细胞内膜的靶位。同时病原菌还可以通过改变靶位等行为使抗生素不能够发生作用，导致耐药性的产生。在能量的支持下，病原菌细胞膜上的一类蛋白质能够将进入细胞内的抗生素排除细胞外，产生耐药性［41］。

4　减少乳房炎主要病原菌产生耐药性的措施

为了防止耐药菌株的产生，在治疗奶牛乳房炎时应科学规范合理选用抗菌药物，定期进行药物敏感性检测，掌握不同抗菌药物的抗菌谱，同时还应避免频繁使用一种药物，应交叉用药，使用剂量要适当，疗程应足够。对于奶牛乳房炎应防重于治，搞好综合防治是关键，尽量减少抗生素使用量。

4.1正确合理使用抗生素

科学选择使用抗生素，在临床上尽可能地选择窄谱的低耐药性抗生素；必须重视使用抗生素后效应与药物浓度以及事件之间的关系；在确保使用抗生素后能有较好的疗效才能使用，即使用药物应该严格掌握药物的适应症；循环使用抗菌药物，一种抗菌药物在使用一段时间后，细菌对其产生了耐药，使药物的抗菌性能降低甚至完全无效，这时如停止使用此类抗菌药物或换成另一类机制不同的抗菌药，则细菌对这类抗菌药物的耐药性会逐渐消退。

4.2开发新药

克服病原菌耐药性的新药开发主要包括3个方面：一是改造现有药物，以保留其原有的对细菌靶位的作用却避免耐药的机制开发；二是可钝化其耐药机制的辅助药物；三是应用病原菌基因功能学发现作用于新靶位的新抗生素。同时病原菌产生耐药性与酶对抗生素的修饰或破坏，膜通透性改变，病原菌能主动外排抗生素，新靶位的改变或产生，药物靶位的过度表达有关。只有了解以上产生耐药性的机理及相互关系，才能帮助人们合理使用抗生素，并且有目的地开发新的抗菌药物，以减少病原菌耐药性的发生，保证抗菌治疗的成功。

4.3完善法律法规

加强兽用抗生素的审批管理；加强上市后的管理；建立有关机构，积极开展主要病原菌耐药性检测工作；加强主要病原菌耐药性知识的培训和宣传。

5　前景及展望

随着抗生素滥用的日益严重以及超级耐药菌的不断出现，奶牛乳房炎的主要致病菌对常用抗生素的耐药率越来越高，耐药谱越来越广，出现多重耐药，因此今后在临床上应该加强对奶牛场使用药物的管理，要注意轮换用药、交叉用药，同时，增加中成药的使用，防止和减少病原菌耐药性的产生。由于国内外对奶牛乳房炎耐药机理以及消减耐药机理的有关研究较少，可以加强该方面的研究，研制新的药物用来治疗奶牛乳房炎。

本文通过对我国奶牛乳房炎主要致病菌的耐药现状以及消减耐药性的措施等方面进行总结，方便读者了解我国奶牛乳房炎主要致病菌的耐药情况，为指导和规范临床上合理使用抗生素，更好地治疗奶牛乳房炎，减少经济损失提供便利。

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Progress in the Antibiotic Resistance to theM ain Pathogenic Bacteria in Dairy Cow M astitis

Zhang Yaru，LiXinpu，LiHongsheng，etal
（Key LaboratoryofNew AnimalDrug ProjectofGansu Province；Key LaboratoryofVeterinary PharmaceuticalDiscovery，MinistryofAgriculture；Lanzhou InstituteofAnimalHusbandry and PharmaceuticalScience，Chinese AcademyofAgriculturalSciences，Lanzhou 730050，China）

The dairy cowmastitis is one of themostcostly disease affecting the developmentof theworld dairy agriculture，the main cause is pathogen infection，particularly staphylococcus，streptococcus and intestinal bacteria infection.At present，the antibiotic treatment isstill themostcommonly used and themosteffectivemethod to the dairy cowmastitis.However，due to the unreasonable and a lot of abuse antibiotic，causing cow mastitis pathogen resistance，and resistant strains showed a trend of increasing，even appearsuper resistantstrain.Ithasbroughtgreatchallenges for the clinical treatmentofdairy cowmastitis.This article summarized from the statusofmain pathogenic bacteria drug resistance of dairy cowmastitis and the change rule of the drug resistance，the causes of drug resistance and how to reduce resistance for standardizing the clinical use of antibiotics and further improveing theeffectofdairy cowmastitis treatment.

dairy cow；mastitis；pathogen；antibiotic resistance

S858.23

A

2095-3887（2016）06-0040-05

10.3969/j.issn.2095-3887.2016.06.012

2016-09-03

“十二五”国家科技支撑计划（2012BAD12B03）；甘肃省科技支撑计划（144NKCA240）；甘肃省农业科技创新项目（GNCX-2013-59）；中国农业科学院奶牛疾病研究创新工程项目（CAAS-ASTIP-2014-LIHPS-03）

张亚茹（1990-），女，硕士研究生。研究方向：奶牛乳房炎疫苗研究。

李宏胜（1964-），男，研究员，博士。研究方向：奶牛乳房炎免疫及预防。