奶牛健康评价新方法
牛奶的安全问题一直困扰着牛奶消费者和政府管理部门,如何从源头促进牛奶的食品安全是摆在科研工作者面前的重大课题。
那么,何谓“源头”?有人认为“源头”就是饲料原料,有人认为是环境,也有人认为是奶牛的生产管理,等等。其实,牛奶的源头就是奶牛,健康的奶牛当然生产出健康的牛奶,不健康的奶牛当然不能生产健康的牛奶。如果能够把奶牛看作是牛奶的源头,进行生产的质量控制就更加方便。
那么,如何确认奶牛是真正健康的奶牛呢?过去人们从病原学的角度出发,进行抗原、抗体的检测,或进行病原基因的检测。但奶牛的病原种类何其之多,加之环境的复杂性,仅仅依靠检测显然是无能为力的,且这样的检测需要大量的资金、大量的人力和物力。如果换个角度,以奶牛为核心,直接确认奶牛的健康程度将会大大方便牛奶生产的质量控制。
据此,可以利用目前猪群和人体的健康评价方法,建立奶牛健康评价模型将不失为一种良好的思路。检测发现奶牛体内血液的指标变化范围为:白细胞9.5±3.0;红细胞9.3±1.0;血小板450.0±180.0;血红蛋白15.0±0.5;根据此标准建立牛体健康评价的数学模型,并经过血液中某化学成分进行修正可以导出牛的健康指数(参考文献②)。
该模型规定:健康指数在100以上,为健康奶牛;健康指数在70-100之间为亚健康奶牛;健康指数在70以下为病态奶牛 。亚健康和病态奶牛的牛奶不得作为食品流入市场,亚健康的奶牛需要进行兽医学干预,病态奶牛同样要进行兽医学处理。只有当其健康指数高于100时,方可投入生产。
1 材料
1.1 样本采集
采集来自全国规模化养牛企业牛群的血液样本。
血液样本采集方法:预先取血液样本保护液2毫升至注射器,随即采集血液2毫升,混合。
样品采集采用随机取样原则。
1.2 仪器
血细胞计数仪:(日本希森美康)
冰箱:(海尔)
生物安全柜:(中国苏州)
移液器:(德国Eppendorf)
1.3 试剂
血液保护液(本实验室配制)
溶血素(日本希森美康)
血液稀释液(日本希森美康)
2. 方法
2.1 样本处理
2.1.1 由于血液样本在采集时曾经使用血液保护液进行过稀释,血液样本必须预先进行稀释倍数的还原工作,通过数学修正恢复至原始浓度。
2.1.2 由于血细胞的自然沉淀特性,血液样本在进行检测前,亦必须混合均匀。
2.2参数确定
血液中的红细胞、白细胞、血小板、血红蛋白等指标与机体健康状态相关,利用上述指标建立机体健康状态的评价模型。
通过调查大量机体的血液学指标,按照临床健康、亚健康和病态等表现,将上述血液学指标归类,可以为评价模型的建立提供参数。
2.3数学模型的构建
将红细胞数、白细胞数、血小板数和血红蛋白含量等指标给予不同的加权值,计算机体的健康指数(Health Index,Hdx)。
Hdx>100,健康状态;70<Hdx<100,亚健康状态;Hdx<70,病态。
Hdx=R*t1+W*t2+P*t3+G*t4
在上述公式中,Hdx为健康指数,R为红细胞数,W为白细胞数,P为血小板数,G为血液中的血红蛋白含量,t1,t2,t3,t4分别为红细胞数、白细胞数、血小板数以及血红蛋白含量的加权系数值。
根据健康指数以及相关指标,利用数学模型进一步导出营养不良指数、机体中毒指数、免疫抑制指数、炎症指数和败血指数。
2.3 计算
获取原始数据,利用数学模型计算每个血液样本的健康指数(Hdx)。
3.结果
以下为某乳品场奶牛的健康评价结果:
编号
|
健康评价/Health Evaluation
|
|||||||||
白细胞x103/ul
|
红细胞x106/ul
|
血小板x103/ul
|
血红蛋白g/dL
|
营养不良
|
中毒指数
|
免疫抑制
|
炎症指数
|
败血指数
|
健康指数
|
|
1
|
7.7
|
7.9
|
352.8
|
15.4
|
0.0
|
0.0
|
0.0
|
0.0
|
0.0
|
86.1
|
2
|
9.0
|
9.1
|
414.0
|
15.4
|
0.0
|
0.0
|
0.0
|
0.0
|
0.0
|
104.3
|
3
|
6.0
|
8.1
|
334.8
|
15.4
|
0.0
|
0.0
|
0.0
|
0.0
|
0.0
|
91.7
|
4
|
6.8
|
9.1
|
351.7
|
13.0
|
0.0
|
0.0
|
0.0
|
0.0
|
0.0
|
109.0
|
5
|
8.5
|
7.9
|
344.9
|
15.1
|
0.0
|
0.0
|
0.0
|
0.0
|
0.0
|
71.3
|
6
|
4.6
|
9.0
|
332.5
|
14.5
|
0.0
|
0.0
|
0.0
|
0.0
|
0.0
|
137.2
|
7
|
8.4
|
8.2
|
16.8
|
14.9
|
0.0
|
0.0
|
0.0
|
0.0
|
0.0
|
94.0
|
8
|
12.4
|
10.2
|
375.5
|
15.5
|
0.0
|
0.0
|
0.0
|
0.0
|
0.0
|
117.8
|
9
|
15.8
|
9.9
|
511.1
|
15.3
|
0.0
|
0.0
|
0.0
|
183.6
|
0.0
|
87.0
|
10
|
10.6
|
8.4
|
416.8
|
14.7
|
0.0
|
0.0
|
0.0
|
0.0
|
0.0
|
180.4
|
11
|
8.9
|
11.1
|
673.8
|
14.7
|
0.0
|
0.0
|
0.0
|
0.0
|
0.0
|
92.9
|
12
|
15.1
|
10.8
|
848.0
|
14.6
|
0.0
|
0.0
|
0.0
|
258.4
|
0.0
|
62.3
|
13
|
11.1
|
8.8
|
376.0
|
14.8
|
0.0
|
0.0
|
0.0
|
0.0
|
0.0
|
123.8
|
14
|
9.2
|
9.6
|
424.6
|
14.7
|
0.0
|
0.0
|
0.0
|
0.0
|
0.0
|
113.7
|
15
|
7.5
|
8.8
|
285.0
|
14.6
|
0.0
|
0.0
|
0.0
|
0.0
|
0.0
|
101.6
|
16
|
9.9
|
9.9
|
485.7
|
15.1
|
0.0
|
0.0
|
0.0
|
35.9
|
0.0
|
72.9
|
17
|
12.9
|
9.7
|
452.2
|
14.4
|
0.0
|
0.0
|
0.0
|
0.0
|
0.0
|
111.0
|
18
|
8.2
|
8.9
|
373.1
|
14.7
|
0.0
|
0.0
|
0.0
|
0.0
|
0.0
|
101.0
|
19
|
10.5
|
9.2
|
415.9
|
14.6
|
0.0
|
0.0
|
0.0
|
0.0
|
0.0
|
102.4
|
20
|
10.1
|
8.8
|
433.2
|
15.1
|
0.0
|
0.0
|
0.0
|
0.0
|
0.0
|
114.4
|
21
|
6.1
|
9.2
|
350.3
|
14.8
|
0.0
|
0.0
|
0.0
|
0.0
|
0.0
|
96.5
|
22
|
7.7
|
9.4
|
621.3
|
14.4
|
0.0
|
0.0
|
0.0
|
0.0
|
0.0
|
81.5
|
23
|
6.0
|
9.3
|
399.2
|
14.8
|
0.0
|
0.0
|
0.0
|
0.0
|
0.0
|
109.2
|
24
|
12.5
|
9.2
|
450.0
|
15.3
|
0.0
|
0.0
|
0.0
|
114.8
|
0.0
|
77.9
|
25
|
7.4
|
8.7
|
279.2
|
15.2
|
0.0
|
0.0
|
0.0
|
0.0
|
0.0
|
105.3
|
26
|
8.9
|
8.4
|
554.2
|
14.9
|
0.0
|
0.0
|
0.0
|
0.0
|
0.0
|
94.0
|
27
|
9.8
|
8.3
|
373.1
|
15.2
|
0.0
|
0.0
|
0.0
|
0.0
|
0.0
|
103.5
|
28
|
10.6
|
8.8
|
301.4
|
14.0
|
0.0
|
0.0
|
0.0
|
0.0
|
0.0
|
109.0
|
29
|
6.1
|
8.2
|
367.9
|
14.9
|
0.0
|
0.0
|
0.0
|
0.0
|
0.0
|
125.1
|
30
|
8.9
|
9.6
|
493.5
|
14.1
|
0.0
|
0.0
|
0.0
|
0.0
|
0.0
|
103.3
|
31
|
11.9
|
9.5
|
353.2
|
14.5
|
0.0
|
0.0
|
0.0
|
75.1
|
0.0
|
81.4
|
32
|
6.4
|
9.2
|
241.0
|
14.8
|
0.0
|
0.0
|
0.0
|
0.0
|
0.0
|
100.2
|
33
|
13.4
|
9.5
|
911.2
|
14.5
|
0.0
|
0.0
|
0.0
|
186.8
|
0.0
|
62.0
|
34
|
6.6
|
9.1
|
334.8
|
14.7
|
0.0
|
0.0
|
0.0
|
0.0
|
0.0
|
95.3
|
35
|
5.8
|
8.3
|
447.0
|
14.3
|
0.0
|
0.0
|
0.0
|
0.0
|
0.0
|
108.8
|
36
|
9.4
|
8.9
|
450.0
|
15.2
|
0.0
|
0.0
|
0.0
|
0.0
|
0.0
|
116.3
|
37
|
8.5
|
10.3
|
447.1
|
14.3
|
0.0
|
0.0
|
0.0
|
0.0
|
0.0
|
74.5
|
38
|
11.2
|
10.3
|
439.5
|
15.0
|
0.0
|
0.0
|
0.0
|
0.0
|
0.0
|
97.0
|
39
|
7.1
|
9.0
|
414.5
|
14.5
|
0.0
|
0.0
|
0.0
|
0.0
|
0.0
|
102.6
|
40
|
11.7
|
10.6
|
595.3
|
15.1
|
0.0
|
0.0
|
0.0
|
2.3
|
0.0
|
95.7
|
41
|
11.5
|
8.6
|
420.7
|
14.7
|
0.0
|
0.0
|
0.0
|
0.0
|
0.0
|
106.8
|
42
|
11.0
|
8.9
|
383.6
|
14.5
|
0.0
|
0.0
|
0.0
|
0.0
|
0.0
|
109.9
|
43
|
7.0
|
10.1
|
481.5
|
15.5
|
0.0
|
0.0
|
0.0
|
0.0
|
0.0
|
135.1
|
44
|
7.7
|
9.4
|
353.6
|
15.0
|
0.0
|
0.0
|
0.0
|
0.0
|
0.0
|
91.9
|
45
|
9.2
|
10.0
|
270.0
|
14.4
|
0.0
|
0.0
|
0.0
|
0.0
|
0.0
|
88.8
|
46
|
20.6
|
12.0
|
1285.7
|
14.5
|
0.0
|
0.0
|
0.0
|
561.7
|
0.0
|
51.7
|
47
|
12.4
|
8.9
|
528.8
|
14.1
|
0.0
|
0.0
|
0.0
|
0.0
|
0.0
|
109.2
|
48
|
16.0
|
11.0
|
695.7
|
14.8
|
0.0
|
0.0
|
0.0
|
413.4
|
0.0
|
50.7
|
49
|
12.0
|
9.7
|
339.1
|
15.2
|
0.0
|
0.0
|
0.0
|
0.0
|
0.0
|
105.6
|
50
|
9.4
|
10.1
|
423.8
|
14.7
|
0.0
|
0.0
|
0.0
|
0.0
|
0.0
|
111.5
|
51
|
6.2
|
8.7
|
360.4
|
14.8
|
0.0
|
0.0
|
0.0
|
0.0
|
0.0
|
97.6
|
52
|
8.2
|
9.7
|
344.1
|
15.1
|
0.0
|
0.0
|
0.0
|
0.0
|
0.0
|
105.1
|
53
|
6.7
|
9.3
|
435.2
|
15.1
|
0.0
|
0.0
|
0.0
|
0.0
|
0.0
|
114.9
|
54
|
12.0
|
9.1
|
557.3
|
14.9
|
0.0
|
0.0
|
0.0
|
0.0
|
0.0
|
102.0
|
55
|
9.4
|
9.3
|
527.4
|
14.7
|
0.0
|
0.0
|
0.0
|
0.0
|
0.0
|
106.8
|
56
|
5.9
|
8.2
|
478.6
|
14.1
|
0.0
|
0.0
|
0.0
|
0.0
|
0.0
|
95.1
|
57
|
9.2
|
9.4
|
541.8
|
14.3
|
0.0
|
0.0
|
0.0
|
0.0
|
0.0
|
142.3
|
编号
|
健康评价/Health Evaluation
|
|||||||||
白细胞x103/ul
|
红细胞x106/ul
|
血小板x103/ul
|
血红蛋白g/dL
|
营养不良
|
中毒指数
|
免疫抑制
|
炎症指数
|
败血指数
|
健康指数
|
|
1
|
8.6
|
7.9
|
411.6
|
15.0
|
0.0
|
123.3
|
0.0
|
0.0
|
0.0
|
91.4
|
2
|
12.1
|
8.6
|
1009.6
|
15.1
|
0.0
|
0.0
|
0.0
|
26.7
|
0.0
|
82.0
|
3
|
10.5
|
9.3
|
496.6
|
15.2
|
0.0
|
0.0
|
0.0
|
0.0
|
46.4
|
67.0
|
4
|
9.0
|
9.1
|
597.9
|
15.0
|
0.0
|
0.0
|
0.0
|
0.0
|
0.0
|
109.3
|