如何利用小型反刍动物为木本作物中的匍匐地被植物建立条件性味觉厌恶

摘要

可以通过改变家畜的摄食行为偏好，来实施木本作物的放牧管理计划。本文介绍了一种在动物食用新植物后给予氯化锂剂量以诱导条件性味觉厌恶的实验方案。

摘要

条件性味觉厌恶（CTA）是一种学习行为过程，动物在经历胃肠道不适后学会拒绝摄食特定饲料。氯化锂（LiCl）是用于家畜诱导CTA的首选试剂，因为它能特异性刺激呕吐中枢。此外，LiCl易于获取、配制，并可通过灌药枪方便地给药。然而，为了获得有效且持久的CTA，使小型反刍动物能在作物生长季节安全放牧，需考虑若干因素。关键一点是使用此前从未接触过目标植物（即需要避免采食的植物；新饲料）的动物。由于小型反刍动物天生具有新食物恐惧的摄食行为，它们能够很容易将负面反应与新饲料联系起来，从而形成强烈而持久的CTA。推荐剂量为山羊200 mg LiCl/kg体重（BW），绵羊225 mg LiCl/kg体重（BW）。为诱导CTA，应单独提供100 g目标植物，持续至少30分钟，若动物摄食量超过10 g，则随后给予LiCl。每次动物在无不良后果的情况下摄食目标植物，CTA效应就会减弱。因此，为最大限度降低摄食目标植物的风险，必须提供充足且适口的地表植被覆盖。存在替代性饲料（具备足够质量和数量）可防止动物误食目标植物。建议密切监控羊群，对摄食超过4口或10 g目标植物的个体应及时移出并重新给药。在每个放牧季节开始前，应检查每只动物的CTA状态，确认其厌恶反应仍有效后再将其转移至作物田区。

引言

在木本作物行间使用地表覆盖物可减轻土壤侵蚀和退化，并提高水分、有机碳和氮的保持能力^1-3。此外，地表覆盖物还能维持并增加生物多样性，有助于作物害虫与其天敌之间的生态平衡。农民通常通过施用农用化学品或使用收割机来清除杂草，从而减少作物与绿色覆盖植物之间的养分竞争。一种经济有效的地表覆盖控制方法是利用小型反刍动物进行放牧。动物放牧的另一个好处是改善土壤健康和肥力。然而，由于小型反刍动物会采食幼叶和嫩芽而损害作物，农民往往不愿意采用这种做法。

为防止潜在的农作物损害，可在羊群或 goat 群体中的羊或山羊中诱导条件性味觉厌恶（CTA）。由于动物对新饲料存在先天性的摄食新奇恐惧行为，CTA 可轻易针对新型饲料建立^4,5 小型反刍动物，且由于熟悉的饲料与积极的反应相关联 "习得性安全" 状态，更难以改变或操控⁶动物会因某种饲料（条件刺激）摄入后产生负面的消化后效应（非条件刺激）而学会拒绝该饲料。为了诱导动物对适口且无毒的植物产生条件性味觉厌恶（CTA），可在动物摄食目标植物后口服氯化锂（LiCl；诱导剂）。尽管还存在其他诱导剂（例如 阿扑吗啡、环磷酰胺、噻苯唑），氯化锂因作用于化学感受器触发区并引起胃肠道不适，对催吐系统产生影响，表现出最强且最持久的条件性味觉厌恶（CTA）^7,8 伴有轻度全身不适症状。锂（Li）从上消化道吸收后分布于全身体液空间^....

方案

下文所述诱导对木本作物产生条件性味觉厌恶（CTA）的实验方案遵循了相关动物护理指南 "巴塞罗那自治大学" （西班牙贝拉特拉）并已获得动物与人类实验伦理委员会（CEEAH，编号分别为770和998）对绵羊和山羊实验的批准。

1. 氯化锂剂量的配制

1. 在蒸馏水中配制25% w/v（重量/体积）的LiCl溶液。也可使用干净的自来水。由于LiCl具有极强的吸湿性，因此在操作粉末状化学品时必须小心谨慎。
   1. 称取250 g LiCl，溶于蒸馏水中（得到LiCl浓缩液）。该溶解过程为放热反应，需等待溶液恢复至室温后再继续操作。将溶液倒入容量瓶中，并加入蒸馏水定容至1,000 ml。
2. 计算每只动物所需的溶液体积（个体剂量）。
   1. 称量动物体重（BW），并根据公式1计算每只动物所需的LiCl溶液体积。绵羊长期示踪推荐剂量为225 mg LiCl/kg BW¹⁰ ，山羊为200 mg LiCl/kg BW¹⁷。然而，放牧研究中使用的其他剂量见表1。
      
      （kg BW × LiCl剂量 g/kg BW）/ LiCl浓度 g/L = LiCl体积（L）[公式1]
      
      例如：
      绵羊：体重60 kg；剂量225 mg....

结果

以下结果来自巴塞罗那自治大学开展的多项关于木本作物单宁对小型反刍动物影响的研究，这些研究为所提出方案的建立提供了依据。

在山羊中使用175和200 mg LiCl/kg BW、在绵羊中使用200和225 mg LiCl/kg BW的剂量，单次给药即可成功诱导对木本作物的条件性味觉厌恶（CTA），仅有两例动物未完全吞下所给的LiCl剂量^10,17（表2）。大多数产生CTA的动物在给予LiCl后的第二天出现低头、活动减少以及基础日粮采食量下降等表现^10,11,17；然而，这些胃肠道不适症状在2天内即消失^10,11。对于所有使用的剂量，典型的CTA行为表现为动物拒绝接近饲喂箱，仅嗅闻植物材料后即拒绝采食，或采食的目标饲料量<10 g^10,17。此外，在每种动物中，不同剂量在长期持续性和短期内需要追加LiCl剂量以加强CTA的个体数量.......

讨论

如果目标饲料是动物从未食用过的植物，且该植物不含不可替代的营养物质，则条件性味觉厌恶（CTA）在小型反刍动物中很容易建立。动物对无毒饲料通常具有积极的摄入后关联反应，除非先前的接触使其难以改变对该特定饲料的认知^7,33。条件性味觉厌恶的产生是因为氯化锂（LiCl）刺激了催吐系统，引起不适或胃肠道不适³⁴。已有研究证实，摄入氯化锂的动物呼吸频率增加，出现头部下垂和耳朵耷拉的现象，偶尔会用后腿踢腹部²⁵，并表现出产奶量下降²⁰以及食物和水的摄入量减少¹¹。然而，这些症状在数天内（2至4天）即会消失^11,20。

该方案可根据其他条件性味觉厌恶（CTA）研究进行轻微调整。尽管我们指出氯化锂（LiCl）应在摄食目标饲料后立即给予，但动物在给药后4小时内仍能够将摄食行为与不适感建立关联²⁴。然而，重要的是在给药后单独提供目标饲料，并暂时将其与其他饲料（如基础日粮）分离（至少在给药后1小时²⁴），以防止交叉性CTA的发生。.......

材料

本文使用的材料清单

姓名	公司	目录编号	评论
氯化锂 PRS	Panreac	141392.1209	同一公司可提供相同产品的不同数量。
Labelvage 灌胃器 70 mL	Labelvage	240040	可使用类似产品（不同品牌或体积）。