Proses terjadinya mastitis subklinis merupakan interaksi antara host/induk semang (sapi), agen penyebab dan lingkungan. Pada sapi perah, kejadian mastitis lebih sering disebabkan oleh infeksi bakteri dibandingkan oleh agen penyebab lainnya seperti cendawan atau kapang
Pada sapi perah, kejadian mastitis lebih sering disebabkan oleh infeksi bakteri dibandingkan oleh agen penyebab lainnya seperti cendawan atau kapang (Karimuribo et al. 2008).
Mastitis yang disebabkan oleh cendawan atau kapang disebut mastitis mikotik, biasanya bersifat kronis dan gejala klinisnya sulit diamati karena tidak berbeda dengan mastitis bakterial (Martindah et al. 2009). Kasus mastitis mikotik ini sulit diketahui karena umumnya bergejala subklinis dan onset penyakitnya bersifat kronis (Ahmad 2011). Kegagalan pengobatan mastitis dengan antibiotika, mengindikasikan adanya mastitis mikotik. Antibiotika diketahui sebagai perangsang tumbuhnya cendawan di dalam kelenjar ambing karena tidak ada pesaing bakterial, akibatnya menginfeksi kelenjar ambing (Hastiono 1984; Sudarwanto 1987).
Bakteri (mikroorganisme) yang paling banyak menyebabkan mastitis subklinis, 80% didominasi antara lain oleh Staphylococcus aureus, Staphylococcus epidermidis, Streptococcus dysgalactiae, Streptococcus agalactiae dan Streptococcus uberis serta bakteri Coliform terutama Escherichia coli dan Klebsiella (Hameed et al. 2006; Sharif et al. 2009). Streptococcus agalagtiae, S. aureus dan S. epidermidis mendominasi sebesar 91,5%, sedangkan S. dysgalactiae, S. uberis, Coliform dan lain-lain sebesar 8,5% (Supar & Ariyanti 2008). Studi epidemiologi di Mesir (Abdel-Rady & Sayed 2009) menemukan agen utama penyebab mastitis subklinis yang terisolasi dari sampel CMT positif adalah S. aureus, S. agalactiae dan E. coli dengan prevalensi masing-masing 52,5; 31,25 dan 16,25%. Kejadian mastitis subklinis pasca-erupsi Gunung Merapi di Daerah Istimewa Yogyakarta dan Jawa Tengah berkisar antara 35-62% dan penyebabnya didominasi oleh bakteri genus Staphylococcus sp. dan Streptococcus sp. (Sani et al. 2011). Staphylococcus aureus merupakan bakteri yang paling banyak menyebabkan mastitis subklinis, bakteri ini dapat berpindah antar kuartir selama proses pemerahan sehingga terjadi penularan (Sharif et al. 2009; Marogna et al. 2010). Kejadian mastitis pada sapi perah yang disebabkan oleh bakteri Pseudomonas sangat jarang dan bersifat sporadis (Supar & Ariyanti 2008).
Agen patogen penting penyebab mastitis subklinis yang berasal dari lingkungan adalah bakteri Gram negatif yaitu E. coli, Klebsiella spp. dan Streptococcus spp. seperti S. uberis dan S. dysgalactiae (Sharif et al. 2009). Agen patogen secara normal ditemukan pada feses, alas tidur dan pakan. Kejadian mastitis yang disebabkan oleh bakteri yang berasal dari lingkungan dapat terjadi kapan saja dengan sumber infeksi di sekitar sapi (Hillerton & Berry 2005). Escherichia coli merupakan agen patogen berasal dari lingkungan yang biasa terdapat pada ambing dan tangan pemerah. Bakteri akan masuk ke dalam saluran kelenjar susu ketika sapi mengalami kontak dengan lingkungan dan sumber penularan yang terkontaminasi. Meskipun demikian, tingkat kejadian penyakit yang disebabkan oleh agen dari dalam kuartir lebih tinggi jika dibandingkan dengan mastitis subklinis yang disebabkan oleh agen penyakit yang berasal dari lingkungan (Sori et al. 2005).
Mastitis pada sapi perah disebabkan oleh berbagai jenis mikroba patogen yang masuk ke dalam ambing melalui saluran puting susu. Dengan demikian penularan mikroba patogen mastitis dapat terjadi dari satu puting ke puting lainnya pada satu ambing pada waktu pemerahan. Proses penularan agen penyebab mastitis ini dapat terjadi pada waktu pemerahan yang dilakukan secara manual . Di samping itu, penularan dapat juga terjadi melalui tangan pemerah, air untuk mencuci kain lap, atau peralatan yang lain yang dipakai untuk mengeringkan ambing sebelum dan sesudah pemerahan . Pada proses pemerahan dengan mesin penularan mikroba patogen melalui peralatan tersebut dapat dikurangi. Agen penyebab mastitis paling banyak disebabkan oleh mikroba dari kelompok bakteri dibandingkan ragi atau kapang. Namun demikian ada sebagian kecil mastitis yang disebabkan bukan oleh mikroba, kasus ini dinamakan mastitis non spesifik.