乳腺炎是母畜乳腺的炎症,多发生在乳用家畜,特别是奶牛乳腺炎更为常见,其特点是乳中的体细胞特别是白细胞增多,以及乳腺组织发生病理变化。乳腺炎直接影响奶牛的泌乳机能,引起产奶量减少,甚至使乳牛泌乳机能丧失。同时,人饮用病牛的牛奶,会危害人体健康。乳腺炎对世界奶牛业的发展损害很大,在治疗上也是非常困难。临床上大量使用抗生素治疗乳腺炎,引起药物残留危及乳制品的食用安全。乳腺炎的病因复杂,发病机制至今研究不详,近来,肠道菌群在机体健康方面的作用越来越受到人们的重视,也有人开始发现发生乳腺炎的奶牛其肠道菌群结构发生改变,有益菌减少。由此我们推测,益生菌对于奶牛乳腺炎的发生可能会有保护作用。植物乳杆菌作为一种非常重要的益生菌,在促进机体肠道菌群平衡,提高机体免疫等方面均起着十分重要的作用。综上所述,我们推测植物乳杆菌能够预防奶牛乳腺炎的发生。本试验首先观察植物乳杆菌对山东某牛场奶牛乳腺炎发病率的影响,之后以小鼠乳腺炎动物模型以及奶牛乳腺上皮细胞为试验对象,探索植物乳杆菌对奶牛乳腺炎的保护作用机制。首先,对山东某牛场进行乳腺炎的流行病学相关调查,包括临床型和隐性乳腺炎的发病率,主要病原菌的分离鉴定,以及主要病原菌的药敏试验分析。我们的调查结果表明,在检测的486头奶牛中患临床型乳腺炎的比率为10.3%,隐性乳腺炎的阳性率约为46.9%。之后我们对乳样中主要致病菌进行分离鉴定,结果表明该牛场导致乳腺炎发生的主要致病菌为大肠杆菌、金黄色葡萄球菌和链球菌。而且药敏试验结果表明头孢噻呋对三种致病菌均敏感,三种致病菌对硫酸链霉素均产生耐药性,此外,大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的耐药性均较为严重。上述这些结果提示我们该牛场对于奶牛乳腺炎的防治应该以大肠杆菌、金黄色葡萄球菌和链球菌为主,此外这些结果也提示抗生素的大量应用导致耐药性的问题急需解决。其次,我们通过在初产奶牛正常日粮中添加植物乳杆菌,对饲喂正常日粮以及日粮中添加植物乳杆菌的奶牛乳腺炎发病率进行为期两个月的统计,我们的统计结果表明,在正常饲料中添加植物乳杆菌能够降低临床型乳腺炎和隐性乳腺炎的发病率,我们又进一步检测了植物乳杆菌对乳中体细胞数量的影响,统计结果表明,植物乳杆菌能够降低乳中体细胞数量。这些统计结果表明,在正常日粮中添加植物乳杆菌能够降低奶牛乳腺炎的发病率。为了探索植物乳杆菌对乳腺炎的保护作用机制,我们采用LPS乳导管灌注建立小鼠乳腺炎动物模型。对小鼠预先给予植物乳杆菌和地塞米松,之后乳导管灌注LPS,24小时之后采取小鼠的乳腺组织,通过H&E染色观察乳腺组织的病理变化,通过MPO试剂盒检测乳腺组织中MPO活性,通过ELISA检测乳腺组织中炎性细胞因子TNF-α,IL-1β和IL-6的表达情况,通过western blot检测乳腺组织NF-κB信号通路相关蛋白表达情况。结果表明植物乳杆菌和地塞米松能够抑制LPS刺激导致的小鼠乳腺组织病理性损伤,MPO活性、炎性细胞因子TNF-α,IL-1β和IL-6的过量表达以及NF-κB信号通路的活化。这些试验结果表明,植物乳杆菌能够保护LPS诱导的小鼠乳腺炎,其可能是通过抑制NF-κB信号通路的表达进而抑制炎性细胞因子的大量释放,从而对小鼠的乳腺炎起到保护作用。最后通过提取奶牛乳腺上皮细胞对植物乳杆菌保护奶牛乳腺炎的作用及其机制进行验证。对提取的奶牛乳腺上皮细胞预先处理不同浓度的植物乳杆菌(105、106和107),之后用LPS刺激奶牛乳腺上皮细胞,24小时之后收集细胞,提取RNA和蛋白,通过q RT-PCR检测炎性细胞因子TNF-α和IL-6的表达,通过western blot检测NF-κB信号通路相关蛋白表达。结果表明,植物乳杆菌能够抑制LPS刺激奶牛乳腺上皮细胞中炎性细胞因子TNF-α和IL-6的表达以及NF-κB信号通路的表达,且呈剂量依赖性。这些试验结果验证了植物乳杆菌可能是通过抑制NF-κB信号通路的活化来抑制机体的炎症反应,从而对乳腺炎的发生起到预防作用。综上所述,本试验首先在临床应用上观察到植物乳杆菌添加到正常日粮中对奶牛乳腺炎的发生预防效果,之后采用LPS诱导的小鼠乳腺炎动物模型以及奶牛乳腺上皮细胞对植物乳杆菌的保护性作用机制进行进一步的研究。结果表明植物乳杆菌可能是通过抑制NF-κB信号通路的活化抑制炎性细胞因子的过量产生,从而对乳腺炎的发生起到保护性作用。这些试验的探索,可能为益生菌作为饲料添加剂用于动物炎症性疾病的防治开辟一条新方向。