Summary
يوضح هذا البروتوكول كيفيه توفير الإثراء البيئي ذي المغزى العملي لخنازير التي يتم إيواؤها علي الأرضيات المضلعة خلال المراحل المختلفة من حياتهم ، وكيفيه جمع عينات اللعاب بطريقه غير الغازية لقياس تركيزات الكورتيزول, كمؤشر حيوي للإجهاد الحاد.
Abstract
وبما ان لحم الخنزير هو اللحم الأكثر استهلاكا في جميع انحاء العالم ، فان رفاه الماشية في صناعه الخنازير أصبح بشكل متزايد شاغلا عاما رئيسيا ، مما يفرض ضغطا كبيرا من العملاء والمشرعين وأصحاب المصلحة الآخرين ، لاجراء تغييرات اداريه علي تحسين رفاه هذه الماشية. وقد أظهرت عده دراسات ان توفير الإثراء البيئي لخنازير يسمح لهم بالتعبير عن سلوكهم الطبيعي ، مثل تاصيل واستكشاف ، وكذلك التعشيش قبل التجديف ، ويرتبط مع انخفاض الإجهاد وتحسين الإنتاج والرعاية الاجتماعية. ومع ذلك ، ينبغي مراعاه العديد من الاعتبارات عند توفير الإثراء البيئي ، مثل نوع الارضيه والصرف الصحي وشبكات الصرف الصحي ، ومرحله الخنازير في الحياة ، والمواد ، فضلا عن أسلوبها المعلق ، وارتفاعها وموقعها داخل القلم. وأهداف هذه الورقة هي (1) لإعطاء معلومات منهجيه عن كيفيه توفير إثراء بيئي بسيط نسبيا وعمليا لخنازير التي يتم إيواؤها في الطوابق المضلعة خلال المراحل المختلفة من حياتهم ، و (2) شرح كيفيه جمع عينات اللعاب لقياس تركيزات الكورتيزول ، كمؤشر حيوي للإجهاد الحاد. وتشمل البروتوكولات المعلومات المتعلقة باستخدام الجوت ، وحبال القطن ، والقش في الرفوف ، فضلا عن أجهزه العصي المصنوعة من السيليكون القابلة للمضغ باعتبارها إثراء بيئيا في أقلام التجديف والرضاعة والحبوب والتشطيبات. الاضافه إلى ذلك ، يتم تفصيل استخدام حبل القطن لجمع عينات اللعاب غير الغازية لتحليل تركيزات الكورتيزول. والبروتوكولات المقدمة ذات صله بالمهنيين الراميين إلى تحسين ورصد رفاه الماشية في كل من البحوث وزراعه الخنازير الصناعية.
Introduction
لحم الخنزير هو اللحوم الأكثر استهلاكا في جميع انحاء العالم ، مع أكثر من 1,300,000,000 الخنازير التي يتم تربيتها وذبحها سنويا1،2. في السنوات الاخيره ، أصبح رفاه الماشية في صناعه الخنازير بشكل متزايد شاغلا عاما رئيسيا ، الأمر الذي يفرض ضغطا كبيرا ، ياتي من العملاء والمشرعين وأصحاب المصلحة الآخرين ، لاجراء تغييرات اداريه لتحسين رفاه هذه الكائنات. وأظهرت عده دراسات ان توفير الإثراء البيئي لخنازير يرتبط بانخفاض الإجهاد وتحسين الإنتاج والرفاه ، لأنه يسمح لخنازير للتعبير عن سلوكهم الطبيعي ، مثل تاصيل واستكشاف ، فضلا عن التعشيش قبل فارتجديف3،4،5،6،7.
وتعتبر الخنازير لتكون الحيوانية الذكية ، ولها طبيعة فضولي للغاية. وهكذا ، إذا لم يتم توفير بيئة مناسبه ، الخنازير سوف تظهر علي الأرجح السلوك النمطي والسلوك الاجتماعي المتلاعب المباشر نحو القلم الزملاء ، والتي قد تؤدي إلى العض الذيل ، فضلا عن غيرها من الإصابات والإجهاد8،9. التالي ، فان تقديم الإثراء البيئي المجدي ينصح به المهنيون ، وحتى في بعض البلدان التي تفرضها اللوائح والتشريعات ، مثل توجيه مجلس الاتحاد الأوروبي 2008/120/EC5.
ويمكن ان يشكل توفير إثراء بيئي ذي مغزى تحديا ؛ وينبغي ان تفي بالاحتياجات السلوكية الطبيعية لخنازير في كل مرحله من مراحل حياتهم ، وكذلك تاخذ في الاعتبار القيود العملية والتقنية. قبل التجديف ، وتوفير المواد التعشيش يرتبط مع أقصر مده التجديف ، فضلا عن ارتفاع معدل البقاء علي قيد الحياة من الخنازير حديثي الولادة خلال التجديف وطوال فتره الرضاعة. وعلاوة علي ذلك ، في الأقلام الحرة مع الإثراء البيئي ، وتحسين السلوك الأمومي ، فضلا عن الأداء المعرفي وزيادة الوزن من خنازير3،10،11،12،13. بعد الفطام ، وتجميع الخنازير (weaners ، والنمو أو التشطيبات) من مختلف الريش أو الأقلام يمكن ان تكون مرهقه وتسبب العدوانية تجاه الآخرين القلم ، والتي قد تؤدي إلى إصابات14،15. ولذلك ، عند خلط الخنازير غير مالوفه ، وتوفير إثراء البيئية ذات مغزى يمكن ان تقلل من حدوث السلوك غير المرغوب فيها الناجمة عن الإحباط والعدوانية أو أعاده توجيه السلوك تاصيل.
ووفقا للتوجيه الصادر عن مجلس الاتحاد الأوروبي 2008/120/EC (الذي أنشئ في 2001/93/EC) ، فانه من المطلوب ان يكون لدي الخنازير امكانيه الوصول الدائم إلى كميه كافيه من المواد ، للتمكين من القيام بأنشطه التحقيق والتلاعب المناسبة ، مثل القش والقش والخشب نشارة الخشب ، فطر السماد ، الخث أو خليط من هذه5،6. ومع ذلك ، قد يكون استخدام هذه المواد لا يمكن السيطرة عليها في العديد من المزارع ، لأنها قد تسبب انسداد في شبكات الصرف الصحي والمجاري ، وخاصه في المزارع ذات الأرضيات المضلعة. ومع ذلك ، ووفقا لتوجيهات مجلس الاتحاد الأوروبي ، يمكن للمزارعين توفير مواد إثراء بديله ، طالما انها تسمح للخنازير باجراء التحقيقات المناسبة وأنشطه التلاعب.
قد يؤدي الافتقار إلى الإثراء البيئي إلى الإحباط والإجهاد3، والتي قد تنشط محور الغدة النخامية طائي (HPA). في الخنازير, وكذلك في البشر والحيوانية الأخرى, الإجهاد يؤدي عاده إلى إفراز هرمون كظر (ACTH) من الغدة النخامية. ACTH بربط مستقبلاتها علي قشره الغدة الكظرية ويحفز الإفراج عن الغدة الكظرية من الكورتيزول جلوكورتيكويد ، الذي يعتبر بمثابه الحيوية الرئيسية للإجهاد ويمكن قياسها في الدم والبول واللعاب والشعر. اللعاب الكورتيزول هو علامة للإجهاد الحاد ، لأنه يعكس تركيزه النشط بيولوجيا في الدم4. هو يتلقى الميزة من [نون-جغمنت] عينه تجميع, دون يعالج من الماشية, بواسطة قطن حبال يزود كاثراء بيئي16,17. يتم استخدام الكورتيزول الشعر كعلامة للإجهاد المزمن ، حيث يتراكم الكورتيزول في الشعر مع مرور الوقت ، ويمكن استخراج ويقاس18،19؛ ومع ذلك ، فانه يتطلب التعامل مع الحيوانية ، وعدد من العينات المتكررة محدوده بمعدل نمو الشعر ، والتحليل هو أكثر تعقيدا لأنها تتطلب عمليه استخراج طويلة. ومع ذلك ، قد يوفر كل من اللعاب والشعر الكورتيزول معلومات تكميليه لتقويم الرفاه الحيواني.
وأهداف هذه الورقة هي (1) لإعطاء معلومات منهجيه عن كيفيه توفير إثراء بيئي بسيط نسبيا وعمليا لخنازير التي تقع في الطابق المضلع خلال مراحل مختلفه من حياتهم (التجديف والرضاعة ، weaners إلى التشطيبات) ، و (2) لشرح كيفيه غير اينفاسيفيلي جمع عينات اللعاب لقياس تركيزات الكورتيزول ، كمؤشر حيوي للإجهاد الحاد.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
تمت الموافقة علي بروتوكول الدراسة من قبل اللجنة المؤسسية لرعاية واستخدام الماشية في الجامعة العبرية (MD-16-14754-2). وقد أجريت هذه الدراسة خلال ال2017 الدراسية ، في معهد البحوث الحيوانية في لاهاف والجامعة العبرية في القدس ، إسرائيل.
1-بروتوكول الإثراء البيئي خلال فتره التجديف والرضاعة
ملاحظه: في هذه الدراسة ، كانت المحاريث الموجودة في أقلام الإرضاع/الرضاعة ، تحت التحفظ لفتره زمنيه محدوده ، من 3-5 يوما قبل الموعد المتوقع للفدف وحتى 10 أيام بعد الفرز ؛ بعد ذلك ، أزيلت قضبان الحبس ، للسماح بحريه الحركة والتفاعل بين البذر والخنازير (الموضحة في الشكل 1ا). ومع ذلك ، فان البروتوكول التالي هو أيضا مناسبه لصناديق farrowing التقليدية ، التي يتم ضبط الزرع في جميع انحاء فتره الرضاعة بأكملها.
- شنق مواد التخصيب (الجوت وحبال القطن) في القلم farrowing قبل ان يتم نقل زرع في ذلك ، من أجل السماح لل sows ' السلوك مثل التعشيش قبل التجديف.
- لكل من القلم/قفص farrowing ، واعداد قطعتين من الجوت (20 سم واسعه ، متر واحد طويل) ، وقطعتين من 100 ٪ الطبيعية ، والحبال القطنية غير الملونة (2-3 سم في القطر) ، ما يقرب من متر واحد من كل.
- ربط الجوت وحبال القطن (عقده مزدوجة اليد) إلى قضبان القلم/صناديق ، كما هو موضح في الشكل 1، من وسطها ، والسماح لاثنين من نهايات حره من كل قطعه لتكون معلقه نحو الأرض. وينبغي ان يكون ارتفاع الجوت وعقده حبال القطن اقل بقليل من الكتف القطني ، بينما تكون نهاياته الحرة فوق الأرض مباشره (الشكل 1ب-ج).
- الصفصاف عاده ما تكون مهتمة في الجوت وحبال القطن. غالبا ما يسحبونه ويمضغونه. ولذلك ، استبدال أو أعاده ملء المواد عند القذرة أو الانتهاء.
ملاحظه: في هذه الدراسة ، تم تفتيش المواد كل 4-5 يوما ، واستبدالها أو تعبئتها عند الحاجة. - بعد ولادة الخنازير ، شنق الجوت وحبال القطن بحيث تكون قابله للوصول لكل من زرع والخنازير لها ، في مكان أمن. عاده ، عندما تكون المواد التي يمكن الوصول اليها لكلا ، الخنازير تقليد السدود من سن مبكرة جدا.
ملاحظه: كاضافه ، يمكن أيضا ان تقدم ورقه تمزيقه والإثراء البيئي لل يزرع والخنازير ، في الطابق مضلع. ومع ذلك ، فان التوافق بين شبكات الصرف والصرف الصحي ، ينبغي ان تدرس بشكل نقدي في مزرعة محدده.
2-بروتوكول الإثراء البيئي لل weaners (عندما لا يمكن توفير القش)
ملاحظه: في هذه الدراسة ، بعد الفطام ، تم تجميع كل اثنين من الصغار في قلم واحد من weaners. علي الأمثل ، يجب ان تبقي المجموعات ساكنه حتى الذبح ، دون خلط أو إدخال القلم الجديد الزملاء في القلم ، لتجنب الصراعات ذات الصلة بالتسلسل الهرمي والإصابات. وكان بدل الفضاء في القلم وفقا لتوجيه المجلس الأوروبي 2008/120/EC والتشريع الإسرائيلي ، مع ما يقرب من 20 الخنازير لكل مجموعه ، و 0.3 م2 من منطقه الطابق دون عائق المتاحة لكل خنزير. لأسباب فنيه ، لا يمكن توفير القش لل weaners ، ولا حتى في الرفوف. عندما يمكن توفير القش ، استخدم بروتوكول التشطيبات من الفطام إلى الذبح ، كما هو مفصل في القسم 3 من البروتوكول.
- لكل قلم ، واعداد قطعه واحده متر طويل من 100 ٪ الطبيعية ، والحبال القطنية غير الملونة ، 2-3 سم في القطر ؛ قطعه واحده علي الأقل لكل 10 خنازير. ربط حبال القطن إلى سلسله معلقه من السقف أو إلى قطب شنقا (لمسافة من الجدار) ، كما هو موضح في الشكل 2ب.
- وضع الحبال ويفضل في وسط المنطقة "النشطة" من القلم ، علي مقربه من التغذية ويشربون ، وبعيدا عن الأقلام ' الجدار (كما هو ملحوظ في الشكل 2ا) للسماح 360 درجه الوصول ، والتي من المتوقع ان تمنع السلوك العدواني بسبب المنافسه.
- شنق الحبال في الارتفاع الذي يسمح الخنازير للوصول اليها مع أفواههم بسهوله. عاده ، ينبغي ان تكون عقده اقل من الكتف الخنازير ، في حين ان نهايات حره من الحبال ينبغي ان يكون مجرد فوق الأرض ، دون لمسها (الشكل 2).
- استبدل أو أعد ملء الحبال عندما تكون متسخة أو منتهية.
ملاحظه: في هذه الدراسة تم تفتيش المواد كل 4-5 يوما ، واستبدالها أو تعبئتها عند الحاجة. - بالاضافه إلى حبال القطن ، وتوفير العصي سيليكون مضغ أو الاجهزه القابلة للمضغ مماثله (الشكل 2). الجهاز المستخدم (انظر جدول المواد) يحتوي علي أربعه العصي مضغ التي تسمح علي الأقل أربعه الخنازير للتفاعل مع الجهاز في وقت واحد. توفير جهاز واحد لكل 10 إلى 15 الخنازير.
- شنق الجهاز مضغ مع سلسله من السقف (المدرجة في مجموعه) للسماح للحركة يتارجح الجهاز ؛ هذا يزيد من النشاط والتحدي لخنازير ، ويسمح أيضا المزيد من الخنازير للمشاركة في وقت واحد.
- ضع الجهاز في مركز المنطقة النشطة من القلم ، بعيدا عن جدران القلم للسماح بوصول 360 درجه ، والذي من المتوقع ان يمنع السلوك العدواني بسبب المنافسة. وينبغي ان تكون نهاية العصي سيليكون علي ارتفاع 10 إلى 20 سم فوق الأرض.
- تغيير العصي سيليكون عند الانتهاء أو إذا القذرة.
ملاحظه: في هذه الدراسة العصي سيليكون المطلوبة ليتم تغييرها فقط عندما انتقلت من الأقلام weaners ' إلى الأقلام التشطيبات '.
3-بروتوكول الإثراء البيئي الخاص بالتشطيبات
ملاحظه: عندما يمكن توفير القش خلال الفترة بأكملها ، والبدء في استخدام هذا البروتوكول من الفطام حتى الذبح ، بدلا من الأقلام في التشطيبات فقط.
- توفير كل قلم مع القش وضعت في رف ، في شبكه شنق ، أو في برج ، كما هو موضح في الشكل 2ج. عندما تقدم في مثل هذه الاجهزه ، وكميات صغيره فقط من القش متاحه لخنازير في وقت واحد ، ويتم مضغ معظمها. ولذلك ، يمكن استخدام هذا الإثراء علي الأرضيات المضلعة ، عندما لا يمكن توفير القش كالفراش.
ملاحظه: في هذه الدراسة ، تم توفير القش في الرفوف التجارية (الشكل 2ج). - شنق رفوف القش علي ارتفاع التي يمكن الوصول اليها لجميع الخنازير ، وعاده ما يكون فقط تحت مستوي الكتف. نعلق علي الجدار مع أسهل الوصول لأكبر عدد ممكن من الخنازير ، ويفضل داخل "المنطقة النشطة". تاكد من ان يتم تامين الرفوف بشكل صحيح وأمن إلى الجدار لتجنب الكسر الجهاز والإصابات.
- تاكد من ملء الرفوف تماما مع القش في البداية. ويمكن أضافه كميه صغيره من القش الطازجة كل 1-3 أيام. بدلا من ذلك أعاده ملء عندما يكون الرف فارغا ، عاده كل 7-10 أيام.
ملاحظه: القش الطويل هو أفضل من القش المفروم للحد من العدوانية في المجموعة وتلبيه الاحتياجات السلوكية الخنازير لتاصيل واستكشاف20. - عند الاقتضاء ، ضع في الاعتبار وضع صينية تجميع أو حصيره تحت الرف ، عندما تكون الارضيه مضلعه ، لتجنب تناثر القش وحجب شبكات الصرف والصرف الصحي (الشكل 2ج). منذ يتم توفير القش لخنازير أساسا لتحقيق التاصيل والسلوك الاستكشافي ، حصيره يمكن ان تسمح بوجود بعض القش الحرة لاستكشافها علي مستوي الأرض.
- بالاضافه إلى القش ، وتوفير الاجهزه مضغ ، علي النحو المفصل في القسم 2.
- عندما يتم استخدام حبال القطن لجمع اللعاب ، كما هو مفصل في القسم التالي ، ترك الحبال في الأقلام بعد جمع اللعاب ، كاثراء اضافيه. ويمكن أيضا توفير حبال القطن الأخرى ، علي النحو المفصل في القسم 2.
4. جمع عينات اللعاب لتحليل تركيزات الكورتيزول
ملاحظه: يوفر هذا القسم معلومات حول كيفيه اينفاسيفيلي جمع اللعاب لتحليل تركيز الكورتيزول ، كمؤشر حيوي للإجهاد الحاد. ومع ذلك ، يمكن أيضا ان تستخدم عينات اللعاب لتحليل المؤشرات الحيوية الأخرى وحتى لفحص مسببات الامراض المحتملة. الاضافه إلى ذلك ، ينبغي قياس الكورتيزول الشعر عند الاقتضاء.
- تخطيط أخذ العينات اللعاب لنفس الوقت من اليوم ، لتجنب التحيز ، والتغيرات إفراز الكورتيزول علي طول اليوم بسبب إيقاع سيركولوجي الفسيولوجية ، أو بسبب تغذيه21. أخذ العينات أسهل عاده قبل الرضاعة ، ويفضل قبل التغذية الثانية من اليوم.
- استخدام غير ملون ، 100 ٪ حبل القطن (2-3 سم في القطر). وهناك حاجه عاده حبل واحد لكل 12-15 الخنازير.
ملاحظه: في هذه الدراسة ، تم استخدام مجموعات تجاريه جاهزه للاستخدام لجمع عينات اللعاب. - ربط الحبل بالقرب من مركز القلم ، بعيدا عن جدار الأقلام. تاكد من ان الحبل الذي يستخدم لشنقا (بين حبل القطن وشريط) لا يمكن الوصول اليها لمضغ من قبل الخنازير ، وان نهايات حره من حبال القطن لا تلمس الكلمة ، لأسباب النظافة (الشكل 3ا).
- كشف النهاية الحرة لحبل ، لزيادة سطح مضغ المتاحة (الشكل 3ب).
- ترك الحبل شنقا لمده 15-30 دقيقه. وعاده ما تكون الخنازير مهتمة بالحبال المقدمة حديثا وتمضغها خلال هذا الوقت. عاده ، ستقترب الغالبية العظمي من الخنازير من الحبل.
- لاستخراج اللعاب من الحبل ، ووضع الجزء الحر من الحبل في كيس من البلاستيك المعقم (كما هو موضح في الشكل 3د) وضغط الحبل عن طريق تطبيق الضغط من خارج الحقيبة ، من اعلي إلى أسفل ، حتى ما يكفي من السائل (المقترحة في 2 مل علي الأقل) يتراكم في الجزء السفلي من الحقيبة (الشكل 3ه) ، ثم أزاله الحبل من الحقيبة.
ملاحظه: في هذه الدراسة تم تضمين حقيبة 30 سم × 40 سم في الطقم. إذا كان ذلك ممكنا ، يجب ان يتم تنفيذ هذه الخطوة في القلم دون قطع الحبل شنقا. وبهذه الطريقة ، عاده ما يكون استخراج اللعاب أسهل ، ويمكن ترك الحبال في القلم كاثراء. إذا لم يكن هناك ما يكفي من اللعاب ، يمكن استخدام عصارة (لم يكن مطلوبا في هذه الدراسة). - لنقل اللعاب من الحقيبة إلى أنبوب معقم ، وسحب الحبل من وقطع بعناية الزاوية السفلي من الحقيبة فوق أنبوب بلاستيكي معقم 50 mL (علي الرغم من ان فقط 400 μL عاده ما تكون مطلوبه لكل تحليل في التكرارات ، ويوصي علي الأقل 2 مل لل الجماعية n الشكل 3و). ختم الأنبوب ، ووضع علامة عليه مع علامة دائمة أو ملصقا أعدت مسبقا (الحيوانية/القلم ، والتاريخ والوقت والمزرعة ، وما إلى ذلك).
- تخزين عينات اللعاب في حاويه معزولة مع علب الثلج حتى تسليمها إلى المختبر.
- في المختبر ، وعينات اللعاب الطرد المركزي حتى يمكن فصل الأوساخ (لمده 8 دقائق في 3000 x g). وينبغي نقل اللعاب النظيف مع ماصه نظيفه المتاح باستور في أنابيب معقمه قبل ملحوظ من حجم أصغر (علي سبيل المثال ، 2 mL أنابيب التجميد كاب المسمار) للراحة. يمكن تحليل العينات علي الفور ، أو يمكن الاحتفاظ بها مجمده عند درجه حرارة-20 درجه مئوية أو اقل حتى التحليل.
- قبل تحليل تركيز الكورتيزول ، يجب تاكيد هويه العينات ذات الصلة ، وينبغي أذابه العينات في درجه حرارة الغرفة إذا جمدت. خلط بلطف كل عينه ، ومن ثم الطرد المركزي مره أخرى قبل التحليل لأزاله بقايا الأوساخ المحتملة التي قد تتداخل مع الفحص (8 دقيقه في 3000 x g).
- اجراء تحليل تركيزات الكورتيزول مع فحص التحقق من صحتها ، وفقا لبروتوكول مجموعه محدده.
ملاحظه: في هذه الدراسة ، تم قياس عينات الكورتيزول اللعاب في التكرارات عن طريق المقايسة المناعية المرتبطة بالانزيم وفقا للمبادئ التوجيهية للشركة المصنعة. بالنسبة لخنازير التي كانت تقدم سابقا مع الحبال كما ثراء, جمع اللعاب سيكون من السهل جدا كما تظهر الخنازير اهتماما كبيرا في الحبال. ومع ذلك ، بالنسبة لخنازير غير مالوفه مع الحبال ، قد يستغرق وقتا للتدريب ؛ التالي ، قد لا يكون جمع اللعاب الكافي ممكنا من المرة الاولي. إذا لزم الأمر ، يمكن ان تكون غارقه الحبال في عصير التفاح للتدريب (من الواضح ، في مثل هذه الحالة ، لا يمكن استخدام اللعاب للتحليل). إذا كانت هناك حاجه إلى عينات اللعاب من الخنازير التي تاوي بشكل فردي ، قد تكون المجموعة أكثر صعوبة من المجموعة ، وعاده ما تكون الدورات التدريبية مع الحبال الغارقة في عصير التفاح مطلوبه. مضغ الحبال جمع يمكن أيضا ان تشجع عن طريق أخذ العينات الافراد واحده بجانب بعضها البعض بسبب المحاكاة.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
وفي الدراسة الحالية ، خصصت 16 من الريش (170 من الخنازير) عشوائيا في مجموعتين علاجيين ؛ في أحدي المجموعات ، تم توفير الإثراء البيئي لثمانيه من الصغار ("المجموعة المخصبة" ، علي النحو الموصوف في الفقرات 1-3 من البروتوكول) ، في حين لم يتم توفيرها للريشات الثمانية الأخرى ("المجموعة غير المخصبة"). بعد الفطام ، تم تجميع كل اثنين من الصغار في مجموعه واحده من حوالي 20 خنزيرا. وتم جمع عينات اللعاب وتحليلها لتركيزات الكورتيزول كل أسبوعين في كل قلم ، علي النحو الموصوف في القسم 4 من البروتوكول.
في هذه الدراسة, عندما قدمت بشكل صحيح, وأظهرت الخنازير, خنازير الاهتمام في جميع أجهزه التخصيب. واستخدمت الخيوط الجوت وحبال القطن قبل التجديف ، عندما قدمت. خلال فتره الرضاعة ، عندما كانت الجوت وحبال القطن التي يمكن الوصول اليها لكل من السد والخنازير لها ، والخنازير تقليد السدود الخاصة بهم من سن 2-3 أيام من العمر ؛ ومع ذلك ، عندما كانت المواد غير قابله للوصول للزرع ، بدات الخنازير استخدام المواد في وقت لاحق ، وعاده بعد أكثر من أسبوع واحد من العمر. في الرضاعة والأقلام weaners ' ، وعاده ما يتم استبدال الجوت وحبال القطن أو تعبئتها كل 4-5 يوما ، في حين تم استبدال العصي سيليكون مضغ مره واحده فقط ، عندما تم نقل الخنازير من القلم weaners ' إلى التشطيبات ' القلم ، في سن 70 يوما. وفي أقلام التشطيبات ، لم تسجل اي انسدادات في الصرف والصرف الصحي.
الاحتمالات ان يموت اثناء الفترة كامله حتى ذبح كان [هيغر] بشكل ملحوظ بين [بيغليتس]/خنازير في ال [نون-نثري] مجموعه بالمقارنة إلى ال يثري مجموعه (أو = 3.38, 95% [سي] = 1.05-10.83; P = 0.004). تم جمع عينات الكورتيزول اللعاب بنجاح خلال الدراسة كل أسبوعين ، قبل التغذية الثانية من اليوم. وأظهرت الخنازير في المجموعة المخصبة اهتماما كبيرا في اللعاب جمع حبال القطن من البداية ؛ ومع ذلك ، في المجموعة غير المخصبة احجام اللعاب في المجموعة الاوليه كانت عاده اقل (2-10 mL) ، ولكن من جلسات الجمع الثانية أو الثالثة كانت مماثله بين المجموعات. عاده ، تم استخراج حجم أكبر من 30-40 mL بسهوله من كل حبل. تم تخزين العينات المجمدة (-80 درجه مئوية) حتى التحليل. وكانت تركيزات الكورتيزول ، مقيسة بواسطة اليسا ، عموما اقل بكثير في الخنازير المخصبة ، بالمقارنة مع الخنازير غير المخصبة (P = 0.0044 ؛ الشكل 4).
الشكل 1: الإثراء البيئي خلال فتره التجديف والرضاعة. (ا) تصميم القلم التوضيحي الذي يبين مرحلتين من قضبان الحبس ، اما عندما يكون الزرع مقيدا (المرحلة صاد) أو بعد أزاله قضبان الحبس (المرحلة واو) للسماح بحريه الحركة والتفاعل بين الزرع الخنازير. ويشار إلى المواقع المقترحة لحبال الجوت والقطن قبل وبعد التجديف باللونين الأخضر والأزرق ، علي التوالي. (ب) الصور الخاصة بالزرع والخنازير التي تتفاعل مع حبال القطن والجوت (J) التي قدمت كاثراء بيئي في قلم للتجديف/الرضاعة. يرجى النقر هنا لعرض نسخه أكبر من هذا الرقم.
الشكل 2: الإثراء البيئي للانرز والتشطيبات. (ا) صوره تخطيطيه لقلم يبين المواقع المقترحة لتعليق المواد البيئية في "المنطقة النشطة" (العلامة X الزرقاء). (ب-ج) صور من الخنازير المخصب علي النحو المقترح. (ب) في القلم weaners ' ، والحبال القطنية (CR) المقدمة كاثراء البيئية أو لجمع عينات اللعاب معلقه من السقف أو من القطب (P) لمسافة من جدار القلم ، مضغ العصي سيليكون الجهاز (BR) معلقه من قبل سلسله من السقف ( HC). (ج) في قلم التشطيبات ، يتم توفير القش في رف (SR) ، برج من القش (ST) أو سله من القش (SB) ؛ حصيره (M) يمكن ان تغطي الطابق مضلع تحت كل من هذه الاجهزه القش. يرجى النقر هنا لعرض نسخه أكبر من هذا الرقم.
الشكل 3: عمليه أخذ عينات اللعاب باستخدام حبال القطن. (ا-و) يتم توضيح المراحل الست الرئيسية لأخذ عينات اللعاب: شنق الحبل ، وكشف نهاية حره من الحبل ، والسماح للخنازير لمضغها ، واستخراج اللعاب من الحبل إلى كيس من البلاستيك ثم نقله إلى أنبوب من البلاستيك. يرجى النقر هنا لعرض نسخه أكبر من هذا الرقم.
الشكل 4: تركيزات الكورتيزول في اللعاب في الخنازير المخصبة وغير المخصبة. تم جمع عينات اللعاب كل أسبوعين باستخدام حبال القطن ، علي مستوي الأقلام ، من الفطام إلى الذبح ، من الخنازير المخصبة وغير المخصبة ؛ تم قياس تركيزات الكورتيزول من قبل اليسا. النسبة لهذا التحليل ، تم تجميع جميع العينات معا لكل مجموعه ، دون أخذ تاريخ أخذ العينات في الاعتبار. وكانت تركيزات الكورتيزول اقل بكثير في المجموعة المخصبة ، بالمقارنة مع المجموعة غير المخصبة (اختبار مان ويتني ؛ P = 0.0044). يتم عرض النتائج كمتوسط ± SEM. الرجاء النقر هنا لعرض نسخه أكبر من هذا الرقم.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
هنا ، ونحن وصف البروتوكولات بالتفصيل كيفيه توفير الإثراء البيئي بسيطه وعمليه لخنازير التي تقع في الطابق مضلع خلال مراحل مختلفه من حياتهم ، وكيفيه غير اينفاسيفيلي جمع عينات اللعاب لقياس الكورتيزول تركيزات ، كمؤشر حيوي للإجهاد الحاد. يعتبر القش كاسره واحده من الإثراء البيئي الأكثر ملاءمة للماشية ، ولكن قد يكون غير عملي علي الأرضيات المضلعة. غير ان البدائل غير المكلفة نسبيا مثل الجوت ، وحبال القطن ، والقش في الرفوف ، والاجهزه القابلة للمضغ يمكن تطبيقها عمليا وبامان.
مجموعه من تركيزات الكورتيزول اللعاب في هذه الدراسة هي مماثله للمنشورات السابقة17,22,23. الاختلافات الكبيرة في تركيزات الكورتيزول اللعاب بين الحيوانية المخصب وغير المخصب ، وفقا لفرضيه ان الإثراء البيئي قد يقلل من الإجهاد الحاد في الخنازير في عينه نقطه ، كما هو مبين في الدراسات السابقة ، علي الأقل حتى سن معينه ، طالما ان إيقاع الساعة البيولوجية ليست معطوبة من قبل الإجهاد المزمن لفترات طويلة24،25. كما لوحظ ، يمكن قياس الكورتيزول في الدم والبول واللعاب كعلامات للإجهاد الحاد ، وفي الشعر كعلامة للإجهاد المزمن. تم وصف بروتوكول لقياس الكورتيزول الشعر سابقا من قبل مايرز وآخرون ، وقد تكون ذات صله عند تقييم رعاية الماشية19. ومع ذلك ، عندما تبحث عن علامات للإجهاد الحاد ، ينبغي للمرء ان يعتبر ان اي أخذ العينات ، في حد ذاته ، قد تزيد من إفراز الكورتيزول بسبب التعامل مع الحيوانية أو الم الناجم عن الاجراء16،26. التالي ، فان أخذ عينات اللعاب غير الغازية ، كما هو مقترح في الدراسة الحالية ، هو طريقه ذات صله ، والتي يمكن استخدامها لتحليل الكورتيزول ، وكذلك لتحليل المؤشرات الحيوية الأخرى وحتى لفحص مسببات الامراض المحتملة27.
التحديات الرئيسية في جمع اللعاب وفقا لهذا البروتوكول قد تكون عند جمعها من الخنازير التي هي غير مالوفه مع الحبال ، لأنها قد تجنب مضغ الحبال ، التالي ، قد تكون هناك حاجه إلى التدريب. ويمكن اجراء التدريب باستخدام الحبال التي غارقه في عصير التفاح (في مثل هذه الحالات ، لا يمكن استخدام تلك العينات اللعاب للتحليلات). إذا كانت هناك حاجه إلى عينات اللعاب من الخنازير التي تاوي بشكل فردي ، قد تكون المجموعة أكثر صعوبة من المجموعة ، وعاده ما تكون الدورات التدريبية مع الحبال غارقه عصير التفاح مطلوبه. مضغ الحبال قد يكون أيضا تشجيع من قبل الافراد أخذ العينات بجانب بعضها البعض بسبب المحاكاة. لتدريب الخنازير الشباب ، يجب ان تكون معلقه الحبال لتكون قابله للوصول لامهم لتشجيع التعلم والمضغ المبكر. آخر عقبه ممكنة عند استخدام حبال القطن لإثراء أو لجمع اللعاب هو انه يمكن القبض عليه في الاذن العلامات من بعض العلامات التجارية. وإذا حدث ذلك ، فلا بد من استبدال علامات الاذن أو طريقه الإثراء.
استخدام حبال القطن يسمح قياس تركيز الكورتيزول اللعاب علي مستوي المجموعة ، والتي توفر الفحص المعمول به لهذا الهرمون. ومن المساوئ المحتملة لطريقه الجمع هذه انه قد لا يكون قياسا تمثيليا لجميع الافراد في المجموعة ، حيث انه يتاثر بكميه اللعاب الممتصة في الحبل من كل خنزير. من أجل التقليل من هذا العيب ، ينصح بتوفير عدد كاف من الحبال ، للسماح بوقت الجمع الكافي ، وكذلك لأداء عده مجموعات متكررة. بالمقارنة مع الطريقة الحالية لأخذ العينات بشكل فردي ، فان المجموعة نفسها ليست مرهقه للماشية ، حيث انها تعطي كاثراء بيئي ، دون التعامل مع الخنازير.
وباختصار ، يمكن إثراء الخنازير بيئيا في جميع مراحل الحياة ، حتى في الطابق المضلع ، باستخدام الجوت وحبال القطن والقش في الرفوف والاجهزه القابلة للمضغ. ان نوع الإثراء ، والطريقة المعلقة ، فضلا عن الارتفاع والموقع داخل القلم ، هي مهمة لفعاليتها. وفيما يتعلق بجمع اللعاب من قبل القطن topes ، وتوقيت والتوصيات المعلقة حاسمه لعينات الناجحة. وهذه البروتوكولات ذات صله بالمهنيين الراميين إلى تحسين ورصد رفاه الماشية في كل من البحوث وزراعه الخنازير الصناعية.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
وليس لدي المؤلفين ما يفصحون عنه.
Acknowledgments
نشكر Lahav كرو لاجراء البحوث في مزرعتهم ولفريق المزرعة لتقديم المساعدة الفنية القيمة طوال الدراسة. وقام بتمويل هذه الدراسة كبير العلماء في إسرائيل ، وزاره الزراعة والتنمية الريفية.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Bite-Rite | Ikadan System USA Inc. | Consider ordering additional replaceable silicone sticks | |
| ELISA; Saliva Cortisol Kit | DRG International Inc. NJ, USA | Slv2930 | |
| HALM 60/80 CM | W. Domino A/S, DK | 49084/ 85 | |
| TEGO Swine Oral Fluids Kit | ITL BioMedical, USA | A100930 | Including everything needed for the saliva sampling protcol |
References
- McGlone, J. J. The Future of Pork Production in the World: Towards Sustainable, Welfare-Positive Systems. Animals (Basel. 3, 401-415 (2013).
- Kuberka, L., Cozzens, T., Mezoughem, C. Livestock and Poultry: World Markets and Trade. Available at: https://apps.fas.usda.gov/psdonline/circulars/livestock_poultry.pdf [accessed). USDA-FAS, Office of Global Analysis, Global Commodity Analysis Division. , Washington, DC, USA. (2018).
- Oostindjer, M., et al. Effects of environmental enrichment and loose housing of lactating sows on piglet performance before and after weaning. Journal of Animal Science. 88, 3554-3562 (2010).
- Munsterhjelm, C., et al. Environmental enrichment in early life affects cortisol patterns in growing pigs. Animal. 4, 242-249 (2010).
- Bracke, M. B. M., Koene, P. Expert opinion on metal chains and other indestructible objects as proper enrichment for intensively-farmed pigs. PLoS One. 14, (2019).
- Marcet Rius,, M,, et al. Providing straw to allow exploratory behaviour in a pig experimental system does not modify putative indicators of positive welfare: peripheral oxytocin and serotonin. Animal. 12, 2138-2146 (2018).
- Giuliotti, L., Benvenuti, M. N., Giannarelli, A., Mariti, C., Gazzano, A. Effect of Different Environment Enrichments on Behaviour and Social Interactions in Growing Pigs. Animals. 9, (2019).
- Stafford, K. J. Tail biting: an important and undesirable behaviour of growing pigs. Veterinary journal. 186, 131-132 (2010).
- Sutherland, M. A. Welfare implications of invasive piglet husbandry procedures, methods of alleviation and alternatives: a review. New Zealand Veterinary Journal. 63, 52-57 (2015).
- Herskin, M. S., Jensen, K. H., Thodberg, K. Influence of environmental stimuli on nursing and suckling behaviour in domestic sows and piglets. Animal Science. 68, 27-34 (1999).
- Lawrence, A. B., et al. The Effect of Environment on Behavior, Plasma-Cortisol and Prolactin in Parturient Sows. Applied Animal Behaviour Science. 39 (94), 313-330 (1994).
- Baxter, E. M., Lawrence, A. B., Edwards, S. A. Alternative farrowing accommodation: welfare and economic aspects of existing farrowing and lactation systems for pigs. Animal. 6, 96-117 (2012).
- Oliviero, C., Heinonen, M., Valros, A., Halli, O., Peltoniemi, O. A. Effect of the environment on the physiology of the sow during late pregnancy, farrowing and early lactation. Animal Reproduction Science. , 365-377 (2008).
- Thomsen, R., Edwards, S. A., Rousing, T., Labouriau, R., Sorensen, J. T. Influence of social mixing and group size on skin lesions and mounting in organic entire male pigs. Animal. 10, 1225-1233 (2016).
- Rydhmer, L., Hansson, M., Lundstrom, K., Brunius, C., Andersson, K. Welfare of entire male pigs is improved by socialising piglets and keeping intact groups until slaughter. Animal. 7, 1532-1541 (2013).
- Heimburge, S., Kanitz, E., Otten, W. The use of hair cortisol for the assessment of stress in animals. General and Comparative Endocrinology. , 10-17 (2019).
- Morgan, L., et al. Effects of group housing on reproductive performance, lameness, injuries and saliva cortisol in gestating sows. Preventive Veterinary Medicine. , 10-17 (2018).
- Meyer, J. S., Novak, M. A. Minireview: Hair cortisol: a novel biomarker of hypothalamic-pituitary-adrenocortical activity. Endocrinology. 153, 4120-4127 (2012).
- Meyer, J., Novak, M., Hamel, A., Rosenberg, K. Extraction and analysis of cortisol from human and monkey hair. Journal of Visualized Experiments : JoVE. , (2014).
- Lahrmann, H. P., Oxholm, L. C., Steinmetz, H., Nielsen, M. B., D'Eath, R. B. The effect of long or chopped straw on pig behaviour. Animal. 9, 862-870 (2015).
- Boumans, I., de Boer, I. J. M., Hofstede, G. J., Fleur, la, E, S., Bokkers, E. A. M. The importance of hormonal circadian rhythms in daily feeding patterns: An illustration with simulated pigs. Hormones and Behavior. 93, 82-93 (2017).
- Schonreiter, S., et al. Salivary cortisol as a stress parameter in piglets. Tierarztliche Praxis Ausgabe G: Grosstiere - Nutztiere. 27, 175-179 (1999).
- Cook, N. J., Hayne, S. M., Rioja-Lang, F. C., Schaefer, A. L., Gonyou, H. W. The collection of multiple saliva samples from pigs and the effect on adrenocortical activity. Canadian Journal of Animal Science. 93, 329-333 (2013).
- Reimert, I., Rodenburg, T. B., Ursinus, W. W., Kemp, B., Bolhuis, J. E. Responses to novel situations of female and castrated male pigs with divergent social breeding values and different backtest classifications in barren and straw-enriched housing. Applied Animal Behaviour Science. , 24-35 (2014).
- Avan de Weerd, H., Day, J. E. L. A review of environmental enrichment for pigs housed in intensive housing systems. Applied Animal Behaviour Science. 116, 1-20 (2009).
- Wright, K. D., Hickman, R., Laudenslager, M. L. Hair Cortisol Analysis: A Promising Biomarker of HPA Activation in Older Adults. Gerontologist. 55 Suppl 1, S140-S145 (2015).
- Decorte, I., et al. Detection of total and PRRSV-specific antibodies in oral fluids collected with different rope types from PRRSV-vaccinated and experimentally infected pigs. BMC Veterinary Research. 10, 134 (2014).
