Summary
이 프로토콜은 삶의 여러 단계에서 슬레이트 바닥에 보관된 돼지에 대한 실질적인 의미 있는 환경 농축을 제공하는 방법과 타액 샘플을 비침습적 방식으로 수집하는 방법을 보여줍니다. 코티솔 농도, 급성 스트레스에 대 한 바이오 마커로.
Abstract
돼지고기는 전 세계적으로 가장 많이 소비되는 육류이기 때문에 돼지 산업의 동물 복지는 점점 더 주요 한 대중의 관심사가되고 있으며, 이는 고객, 의원 및 기타 이해 관계자로부터 오는 상당한 압력을 부과하여 경영을 변경합니다. 이 동물의 복지를 향상시킵니다. 여러 연구는 돼지에 환경 농축을 제공 하면 그들의 자연적인 행동을 표현 할 수 있습니다 입증, 응원 및 탐험 등, 뿐만 아니라 중첩 전에 괴롭히는, 감소 스트레스와 향상 된 생산과 관련 된 복지. 그러나 바닥, 배수 및 하수 시스템의 유형, 돼지의 삶의 단계, 재료뿐만 아니라 펜 내의 매달려 방법, 높이 및 위치와 같은 환경 농축을 제공 할 때 많은 고려 사항을 고려해야합니다. 이 논문의 목적은 (1) 삶의 다른 단계에서 슬레이트 바닥에 보관되는 돼지에 대한 비교적 간단하고 실용적인 의미있는 환경 농축을 제공하는 방법에 대한 방법론적 정보를 제공하는 것입니다, 그리고 (2) 급성 스트레스에 대한 바이오 마커로 코티솔 농도측정을 위해 타액 샘플을 수집하는 방법을 보여줍니다. 프로토콜에는 황마, 면 로프, 랙의 짚, 그리고 수유, 원유 및 피니셔의 펜에 환경 농축장치로 사용되는 실리콘 스틱 장치가 포함됩니다. 또한, 코티솔 농도 분석을 위한 비침습적 타액 샘플 수집을 위한 면로프의 사용이 상세히 설명되어 있다. 제공된 프로토콜은 연구 및 산업 용 돼지 농업 모두에서 동물 복지를 개선하고 모니터링하는 것을 목표로하는 전문가와 관련이 있습니다.
Introduction
돼지고기는 전 세계적으로 가장 많이 소비되는 고기로,매년1,2마리이상의돼지가 사육되고 도축되고 있다. 최근 몇 년 동안, 돼지 산업에서 동물의 복지는 점점 더 큰 대중의 관심사가되고있다, 이는 상당한 압력을 부과, 고객에서 오는, 입법자 및 기타 이해 관계자, 의 복지를 개선하기 위해 관리 변경을 만들기 위해 이 동물들. 여러 연구는 돼지에 환경 농축을 제공하는 것은 감소 스트레스와 향상된 생산 및 복지와 관련이 있음을 보여 주었다, 그것은 돼지가 자신의 자연적인 행동을 표현 할 수 있습니다, 이러한 응원 및 탐구등, 뿐만 아니라 둥지 전에 3 ,4,5,6,7.
돼지는 지능적인 동물로 간주되며 호기심이 많은 성격을 가지고 있습니다. 따라서, 적절한 환경이 제공되지 않는 경우, 돼지는 가능성이 꼬리 물고뿐만 아니라 다른 부상과 스트레스8,9로이어질 수있는 펜 동료를 향해 입체 적 행동과 직접 조작 사회적 행동을 보여줍니다. 따라서, 의미있는 환경 농축을 제공하는 것은 전문가에 의해 조언되고, 일부 국가에서는 심지어 유럽 연합 이사회 지침 2008/120/ EC5와같은 규정 및 법률에 의해 부과됩니다.
의미 있는 환경 농축을 제공하는 것은 어려울 수 있습니다. 그것은 그들의 삶의 각 단계에서 돼지의 자연적인 행동 요구를 충족해야, 뿐만 아니라 고려 실용적이고 기술적 인 한계. 멀리 하기 전에, 중첩 물질을 제공 하는 것은 짧은 farrowing 기간 뿐만 아니라 멀리 하는 동안 그리고 수 유 기간 동안 신생아 돼지의 높은 생존율과 관련 된. 또한, 환경 농축을 가진 무료 펜에서, 모성 행동은 돼지3,10,11,12,13의인지 성능 및 체중 증가뿐만 아니라 향상된다. 이유비, 다른 쓰레기 나 펜에서 돼지 (weaners, 성장 또는 피니셔)를 그룹화하면 스트레스가 될 수 있으며 다른 펜 동료에 대한 공격성을 유발할 수 있으며, 이는 부상으로 이어질 수 있습니다14,15. 따라서 익숙하지 않은 돼지를 혼합할 때 의미 있는 환경 농축을 제공하면 좌절과 공격성 또는 응원 행동의 리디렉션으로 인한 원치 않는 행동의 발생을 잠재적으로 줄일 수 있습니다.
유럽 연합 이사회 지침 2008/120/EC(2001/93/EC에 설립됨)에 따라 돼지는 밀짚, 건초, 목재, 톱밥, 버섯 퇴비, 이탄 또는이5,6의혼합물 . 그러나, 이러한 재료의 사용은 많은 농장에서 관리 할 수 없습니다, 그것은 배수 및 하수 시스템의 막힘을 일으킬 수 있습니다, 특히 슬레이트 바닥과 농장에서. 여전히, EU 이사회 지침에 따라, 농민 대체 농축 자료를 제공할 수 있습니다., 그것은 돼지 적절 한 조사 및 조작 활동을 수행 하는 것을 허용 하는 한.
환경 농축의 부족은 잠재적으로 좌절과 스트레스로 이어질 수 있습니다3,이는 시상 하부 뇌하수체 부신을 활성화 할 수 있습니다 (HPA) 축. 돼지에서, 뿐만 아니라 인간과 다른 동물에서, 스트레스는 일반적으로 뇌 하 수 체에서 부 신 피 질 호르몬의 분 비에 이르게 (ACTH) . ACTH는 부신 피질에 그것의 수용체에 묶고 스트레스의 주요 biomarker로 여겨지는 글루코 코르티코이드 코티솔의 부신 방출을 자극하고 혈액, 소변, 타액 및 머리에서 측정될 수 있습니다. 타액 코티솔은 급성 스트레스에 대한 마커이며, 혈액 내 생물학적 활성 농도를 반영하기 때문에4. 환경 농축용으로 제공되는 면로프에 의해 동물을 취급하지 않고 비침습적 샘플 수집의 장점을 가지고있다( 16,17). 머리 코티솔은 만성 스트레스에 대한 마커로 사용되고, 코티솔은 시간이 지남에 따라 모발에 축적되고 추출 및 측정 할 수 있기 때문에18,19; 그러나, 동물 취급을 필요로 하고, 반복샘플링의 수는 모발 성장속도에 의해 제한되며, 긴 추출 과정이 필요하기 때문에 분석이 더 번거롭다. 여전히, 타액과 머리 코티솔 은 동물 복지를 나병에 보완 정보를 제공 할 수 있습니다.
이 논문의 목적은 (1) 삶의 여러 단계에서 슬레이트 바닥에 보관된 돼지에게 비교적 간단하고 실용적인 의미 있는 환경 농축을 제공하는 방법에 대한 방법론적 정보를 제공하는 것입니다(수유 및 수유, 마무리에 weaners, 및 (2) 비 침 응고 농도의 측정을 위한 타액 샘플을 수집하는 방법을 설명하기 위해, 급성 스트레스에 대한 바이오마커로서.
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Protocol
연구 프로토콜은 히브리 대학의 기관 동물 관리 및 사용위원회 (MD-16-14754-2)에 의해 윤리적으로 승인되었습니다. 이 연구는 2017년 라하브 동물 연구소와 이스라엘 예루살렘 히브리 대학교에서 실시되었습니다.
1. 수유 기간 동안 환경 농축 프로토콜
참고 : 이 연구에서, 뿌리는 제한된 시간 동안 구속하에, 3-5 일 전에 예상 된 범법 날짜 및 최대 10 일 후 farrowing에 보관되었다; 그 후, 감금 바가 제거되어 뿌리와 그 새끼 돼지 사이의 자유로운 이동과 상호 작용을 허용하였다(그림 1A에나타낸 그림). 그러나, 다음 프로토콜은 또한 전체 수유 기간 내내 뿌리가 억제되는 종래의 패로잉 상자에 적합하다.
- 뿌리가 옮겨지기 전에 농축 재료(황마와 면 로프)를 펜에 걸어 두면 뿌리가 둥지와 같은 행동을 할 수 있습니다.
- 각 패로잉 펜/상자마다 주트 2개(폭 20cm, 길이 1미터) 2개, 천연 무색 면 로프 2개(직경 2-3cm)를 각각 약 1미터 길이로 준비합니다.
- 그림 1에나와 있는 것처럼 황마와 면 로프(이중 오버핸드 매듭)를 펜/크레이트 바에 묶어 각 조각의 두 개의 자유 끝을 바닥쪽으로 매달아 줍니다. 황마와 면 로프 매듭의 높이는 뿌리의 어깨보다 낮아야하며, 자유 끝은 바닥 바로 위에 있습니다(그림 1B-C).
- 뿌리는 일반적으로 황마와 면 로프에 관심이 있습니다. 그들은 종종 당기고 그것을 먹습니다. 따라서 더럽거나 완성된 경우 재료를 교체하거나 리필하십시오.
참고: 본 연구에서는 4-5일마다 재료를 검사하고 필요할 때 교체하거나 리필했습니다. - 새끼 돼지가 태어난 후, 황마와 면 로프를 걸어 서 안전한 장소에서 뿌리와 돼지 둘 다에 닿을 수 있습니다. 일반적으로, 재료는 둘 다에 대 한 도달 할 수 있는 때, 돼지는 아주 어린 나이에서 그들의 댐을 모방.
참고: 또한, 파쇄된 종이는 슬레이트 바닥에 있는 배울한 뿌리와 새끼 돼지를 위한 환경 농축물로 제공될 수도 있습니다. 그러나, 배수 및 하수 시스템의 호환성은 비판적으로 특정 농장에서 검사되어야한다.
2. 위아를 위한 환경 농축 프로토콜(짚을 제공할 수 없는 경우)
참고: 이 연구에서는, 이유를 낸 후, 각 두 마리의 쓰레기를 원두개 한 쪽 펜으로 분류했습니다. 최적으로, 그룹은 계층 구조 관련 투쟁과 부상을 피하기 위해, 혼합또는 펜에 새로운 펜 메이트를 도입하지 않고, 도살 까지 정적 유지해야합니다. 펜의 공간 허용량은 유럽 평의회 지침 2008/120/EC 및 이스라엘 법률에 따라 그룹당 약 20마리의 돼지와 돼지 당 0.3m2의 방해받지 않는 바닥 면적을 제공합니다. 기술적인 이유로, 빨대는 심지어 랙에, weaners에 대 한 제공 될 수 없습니다. 빨대가 제공 될 수 있을 때, 프로토콜 섹션 3에 설명 된 대로, 도살에 위닝에서 피니셔의 프로토콜을 사용 하 여.
- 각 펜에 대해 1미터 길이의 1미터 길이의 천연 무색 면 로프, 직경 2-3cm를 준비합니다. 돼지 10마리당 적어도 한 조각씩. 그림 2B에서설명한 것처럼 면 로프를 천장에 매달린 체인이나 벽에서 멀어지게 하는 기둥에 묶습니다.
- 로프를 펜의 "활성" 영역 의 중앙에 위치시키고, 피더와 마시는 사람 가까이, 펜의 벽에서 멀리 떨어진 곳에 배치(그림 2A에표시된 대로) 360° 액세스를 허용하여 공격적인 행동을 방지할 수 있습니다. 경쟁.
- 돼지가 쉽게 입으로 도달 할 수 있도록 높이에 밧줄을 걸어. 일반적으로 매듭은 돼지의 어깨보다 낮아야하며 로프의 자유 끝은 만지지 않고 바닥 바로 위에 있어야합니다(그림 2).
- 더럽거나 완성된 경우 로프를 교체하거나 리필하십시오.
참고 : 이 연구에서 재료는 4-5 일마다 검사하고 필요할 때 교체하거나 리필했습니다. - 면 로프 외에도, 츄어블 실리콘 스틱 또는 유사한 츄어블 장치를제공합니다(그림 2). 사용되는 장치(재료 표참조)에는 최소 4마리의 돼지가 동시에 장치와 상호 작용할 수 있는 4개의 츄어블 스틱이 포함되어 있습니다. 돼지 10~15마리당 하나의 장치를 제공합니다.
- 장치가 스윙 운동을 할 수 있도록 천장 (키트에 포함)에서 체인으로 츄어블 장치를 걸어; 이것은 돼지에 대한 활동과 도전을 증가시키고, 또한 더 많은 돼지가 한 번에 참여할 수 있게 합니다.
- 펜의 벽에서 멀리 떨어진 펜의 활성 영역 중앙에 장치를 배치하여 360° 액세스를 허용하므로 경쟁으로 인한 공격적인 행동을 방지할 수 있습니다. 실리콘 스틱의 끝은 바닥 위의 10 ~ 20cm의 높이에 있어야합니다.
- 완성되거나 더러운 경우 실리콘 스틱을 변경하십시오.
참고 : 이 연구에서 실리콘 스틱은 weaners의 펜에서 피니셔 의 펜으로 이동할 때만 변경해야합니다.
3. 피니셔를 위한 환경 농축 프로토콜
참고: 전체 기간 동안 빨대를 제공할 수 있는 경우, 피니셔의 펜대신에 있는 것이 아니라 이 프로토콜을 사용하여 위닝부터 도살까지 사용하십시오.
- 그림2C에나와 있는 것처럼 각 펜에 랙, 교수형 그물 또는 타워에 배치된 빨대를 제공합니다. 이러한 장치에 제공 될 때, 한 번에 돼지에 대 한 빨 대의 작은 금액만 사용할 수 있습니다., 그리고 그것의 대부분은 츄어 지고 있다. 따라서, 이 농축은 빨대가 침구로 제공 될 수없는 경우, 슬레이트 바닥에 사용할 수 있습니다.
참고: 본 연구에서는, 짚이 상업용 랙에 제공되었다(그림2C). - 모든 돼지에 대 한 도달 할 수 있는 높이에 빨 대 랙을 걸어, 일반적으로 그냥 어깨 수준 아래. 가능한 한 많은 돼지에 대한 가장 쉬운 액세스와 벽에 부착, 바람직하게는 "활성 영역"내에서. 장치 파손 및 부상을 방지하기 위해 랙이 벽에 적절하고 안전하게 고정되어 있는지 확인하십시오.
- 랙이 처음에 빨대로 완전히 채워져 있는지 확인하십시오. 1-3 일마다 소량의 신선한 빨대를 추가 할 수 있습니다. 또는 랙이 비어 있을 때, 일반적으로 7-10일마다 리필하십시오.
참고 : 긴 빨대는 그룹에서 공격성을 줄이고응원과 탐험 20돼지 행동 요구를 충족하기 위해 다진 빨대보다 낫다. - 해당되는 경우, 바닥이 슬레이트될 때 랙 아래에 수집 트레이 또는 매트를 배치하여 짚이 흩어지고 배수 및 하수 시스템을 막는 것을 방지하십시오(그림2C). 짚은 주로 돼지에게 제공되기 때문에 뿌리 뽑기와 탐색적 행동을 수행하기 위해 매트를 사용하면 지상에서 일부 무료 짚의 존재를 탐색 할 수 있습니다.
- 밀짚 이외에 섹션 2에 자세히 설명된 대로 츄어블 장치를 제공합니다.
- 다음 섹션에서 자세히 설명한 것처럼 면 로프를 타액 수집에 사용할 때 타액 컬렉션 후 펜에 로프를 두면 추가 농축이 됩니다. 섹션 2에 자세히 설명된 대로 다른 면 로프도 제공될 수 있습니다.
4. 코티솔 농도 분석을위한 타액 샘플 수집
참고 :이 섹션은 급성 스트레스에 대한 바이오 마커로서 코티솔 농도 분석을 위해 비 침을 수집하는 방법을 제공합니다. 그러나 타액 샘플은 다른 바이오 마커의 분석과 잠재적 인 병원체 의 스크리닝에도 사용할 수 있습니다. 또한, 머리 코티솔은 적용 가능한 경우 측정되어야한다.
- 하루 중 같은 시간에 타액 샘플링을 계획하고, 편견을 피하기 위해, 코티솔 분비가 생리적 서카디언 리듬으로 인해 하루 동안 변화하거나, 또는21을먹이기 때문에. 샘플링은 일반적으로 수유 전에, 바람직하게는 하루의 두 번째 먹이 전에 더 쉽습니다.
- 무색, 100 % 면 로프 (직경 2-3cm)를 사용합니다. 일반적으로 돼지 12-15마리당 로프 1마리가 필요합니다.
참고 : 본 연구에서는 타액 샘플 수집에 키트를 사용할 준비가된 상업용 키트를 사용했습니다. - 로프를 펜의 벽에서 멀리 떨어진 펜 중앙에 가까이 묶습니다. 돼지가 캐싱하기 위해 매달려 있는 코드(면 로프와 바 사이)에 사용되는 코드가 닿지 않는지, 그리고 위생상의 이유로 면로프의 자유 단부가 바닥에 닿지 않도록하십시오(그림 3A).
- 로프의 자유 단면을 풀어 사용 가능한 츄어블 표면을 증가시다(그림 3B).
- 로프를 15-30 분 동안 매달려 둡니다. 일반적으로 돼지는 새로 제공 된 밧줄에 관심이 있으며이 시간 동안 그것을 먹습니다. 일반적으로, 돼지의 대부분은 밧줄에 접근합니다.
- 로프에서 타액을 추출하려면 로프의 자유 부분을 멸균 비닐 봉지에 넣고 (그림 3D에그림과 같이) 충분한 액체가 될 때까지 가방 의 외부에서 압력을 가하여 밧줄을 짜냅니다(제안됨). 최소 2 mL)을 가방 의 바닥에 축적(그림 3E),다음 가방에서 로프를 제거합니다.
참고 : 본 연구에서 30cm x 40cm 가방이 키트에 포함되었습니다. 가능하면 이 단계는 매달려 있는 코드를 절단하지 않고 펜에서 수행해야 합니다. 이런 식으로 타액 추출은 일반적으로 더 쉬우며 로프는 농축으로 펜에 남을 수 있습니다. 타액이 충분하지 않으면 링거를 사용할 수 있습니다 (이 연구에서는 필요하지 않았습니다). - 백에서 타액을 멸균 튜브로 옮기려면 로프를 꺼내 50 mL 멸균 플라스틱 튜브 위의 가방 의 하단 모서리를 조심스럽게 잘라냅니다 (중복 분석시 일반적으로 400 μL만 필요하지만, 적어도 2 ml는 수집에 권장됩니다. n; 그림 3F). 튜브를 밀봉하고 영구 마커 또는 미리 준비된 스티커(동물/펜, 날짜, 시간, 농장 등)로 표시합니다.
- 타액 샘플을 실험실로 배달될 때까지 얼음 팩이 있는 절연 용기에 보관하십시오.
- 실험실에서, 원심 분리기 타액 샘플은 먼지가 분리 될 수 있습니다 (3000 x g에서8 분). 깨끗한 타액은 편의를 위해 깨끗한 일회용 파스퇴르 피펫을 더 작은 부피의 미리 표시된 멸균 튜브(예: 2mL 스크류 캡 냉동튜브)로 옮겨야 합니다. 시료는 즉시 분석할 수 있거나 분석될 때까지 -20°C 이하의 온도에서 동결보관할 수 있다.
- 코티솔 농도 분석에 앞서 관련 시료 의 신원을 확인해야 하며, 동결된 경우 실온에서 시료를 동결시켜야 합니다. 각 샘플을 부드럽게 혼합한 다음 분석 전에 다시 원심분리하여 분석(3000 x g에서8분)을 방해할 수 있는 남은 먼지를 제거합니다.
- 특정 키트 프로토콜에 따라 검증된 분석으로 코티솔 농도 분석을 수행합니다.
참고: 본 연구에서 타액 코티솔 샘플은 제조업체 지침에 따라 효소 연결 면역흡착 분석실험에 의해 중복으로 측정되었습니다. 이전에 농축물로 로프를 제공 한 돼지의 경우 돼지가 밧줄에 높은 관심을 보이기 때문에 타액을 수집하는 것이 매우 쉬울 것입니다. 그러나 밧줄에 익숙하지 않은 돼지의 경우 훈련에 시간이 걸릴 수 있습니다. 따라서 적절한 타액을 처음부터 수집할 수 없을 수도 있습니다. 필요한 경우, 로프는 훈련을 위해 사과 주스에 담글 수 있습니다 (분명히, 이러한 경우 타액은 분석에 사용할 수 없습니다). 타액 샘플이 개별적으로 보관된 돼지에게서 필요한 경우, 수집은 그룹보다 더 어려울 수 있으며, 사과 주스에 젖은 로프를 가진 훈련 세션은 일반적으로 필요합니다. 수집 로프의 츄잉은 또한 모방으로 인해 서로 나란히 개인을 샘플링하여 격려 할 수있다.
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Representative Results
현재 연구에서, 16 리터 (170 돼지) 두 치료 그룹에 무작위로 할당 되었다; 한 그룹에서, 환경 농축은 8 개의 쓰레기 ("농축 그룹", 프로토콜 섹션 1-3에 설명 된 대로)에 제공되었으며 다른 8 개의 쓰레기 ("비 농축 그룹")에는 제공되지 않았습니다. 수양 후, 각 두 마리의 쓰레기는 약 20마리의 돼지로 구성된 한 그룹으로 그룹화되었다. 타액 샘플은 프로토콜 섹션 4에 설명된 대로 각 펜에서 2주마다 코티솔 농도를 수집하고 분석하였다.
본 연구에서, 제대로 제공 될 때, 뿌리, 돼지와 돼지는 모든 농축 장치에 관심을 보였다. 소는 황마와 면 로프를 사용 하 고 사용 하 고, 제공 될 때. 수유 기간 동안, 황마와 면로프가 댐과 새끼 돼지 모두에게 닿을 수 있을 때, 새끼 돼지는 2-3일 의 나이에서 그들의 댐을 모방했습니다; 그러나, 재료가 뿌리에 도달 할 수없는 경우, 돼지는 나중에 재료를 사용하기 시작, 일반적으로 나이의 1 주일 이상 후. 수유 및 원유봉의 경우, 황마와 면로프는 보통 4-5일마다 교체되거나 리필되었으며, 70일의 나이에 돼지가 원목펜에서 피니셔 펜으로 옮겨진 후, 츄어블 실리콘 스틱은 한 번만 교체되었습니다. 피니셔 펜에는 배수 및 하수 막힘이 기록되지 않았습니다.
농축된 군(OR= 3.38, 95% CI = 1.05-10.83)에 비해 농축되지 않은 그룹에서 돼지/돼지 들 사이에서 도살전까지 전체 기간 동안 죽을 확률은 상당히 높았다; P = 0.004). 타액 코티솔 샘플은 2주마다 연구 기간 동안 성공적으로 수집되었으며, 그 날의 두 번째 수유 직전에 성공적으로 수집되었습니다. 농축된 그룹의 돼지들은 태초부터 타액 채취에 높은 관심을 보였다. 그러나, 초기 컬렉션에서 비농축군에서 타액부량은 전형적으로 낮았지만(2-10 mL), 제2 또는 제3 수집 세션에서는 그룹 들 간에 유사했다. 전형적으로, 30-40 mL보다 큰 부피는 각 로프로부터 용이하게 추출되었다. 시료를 분석할 때까지 냉동(-80°C)을 보관하였다. ELISA에 의해 측정된 코티솔 농도는, 비농축 돼지에 비해 농축된 돼지에서 전반적으로 현저히 낮았다(P= 0.0044; 그림 4).
그림 1: 수유 기간 동안환경 농축. (A)플로우가 구속된 경우(단계 R) 또는 감금 막대가 제거된 후(단계 F) 두 단계의 감금 바를 보여주는 패로우링 펜 일러스트레이션을 설계하여 뿌리와 그녀 사이의 자유로운 움직임과 상호 작용을 허용합니다. Piglets. 황마와 면 로프의 추천 위치는 각각 녹색과 파란색으로 표시됩니다. (B)뿌리와 새끼 돼지의 이미지는 면 로프 (CR)와 황마 (J)와 상호 작용하여 환경 농축으로 제공되어 심은 / 수유 펜으로 제공됩니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.
그림 2: 위너 및 피니셔를 위한 환경 농축. (A)"활성 영역"(파란색 X)에 환경 물질을 매달기 위한 제안된 위치를 보여주는 펜의 개략적 그림입니다. (B-C) 돼지의 이미지는 제안대로 풍부. (B)원목펜에 코튼 로프(CR)가 제공되어 환경 농축용또는 천장이나 기둥(P)에서 매달린 타액 샘플 채취를 위해 펜의 벽에서 멀어지게 하고, 천장에서 체인에 매달린 실리콘 스틱 장치(BR)()는 ( HC)를 참조하십시오. (C) 피니셔 펜에, 짚은 랙 (SR), 짚 타워 (ST) 또는 밀짚 바구니 (SB)에 제공됩니다; 매트(M)는 이러한 각 밀짚 장치 아래에 있는 슬레이트 바닥을 덮을 수 있습니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.
그림 3: 면 로프를 사용한 타액 샘플링 공정. (A-F) 타액 샘플링을위한 여섯 가지 주요 단계는 예를 들어, 로프를 매달려, 밧줄의 자유로운 끝을 해명, 돼지가 그것을 쫄깃한 수 있도록, 비닐 봉지에 밧줄에서 타액 추출 한 다음 플라스틱 튜브로 전송. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.
그림 4: 농축 및 비농축 돼지의 타액 코티솔 농도. 타액 샘플은 면로프를 사용하여 2주마다, 펜 의 수준에서, 위닝에서 도살, 농축 및 비농축 돼지에서 수집되었습니다. 코티솔 농도는 ELISA에 의해 측정되었다. 이 분석을 위해 샘플링 날짜를 고려하지 않고 모든 샘플을 그룹당 함께 클러스터했습니다. 코티솔 농도는 농축되지 않은 그룹(Mann Whitney test)과 비교하여 농축 그룹에서 현저히 낮았습니다. P = 0.0044). 결과는 평균 ± SEM으로 표시됩니다.
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Discussion
본 명세서에서는 생애 각기 다른 단계에서 슬레이트 바닥에 보관된 돼지에 대해 간단하고 실용적인 환경 농축을 제공하는 방법과 코티솔 측정을 위한 타액 샘플을 비침습적으로 수집하는 방법을 자세히 설명하는 프로토콜을 설명합니다. 급성 스트레스에 대한 바이오 마커로. 침구로 밀짚은 돼지에 가장 적합한 환경 농축 중 하나로 간주되지만, 슬레이트 바닥에 비실용적 일 수있다. 그러나 황마, 면 로프, 랙의 짚 및 츄어블 장치와 같은 비교적 저렴한 대안을 실용적이고 안전하게 적용할 수 있습니다.
본 연구에서 타액 코티솔 농도의 범위는 이전 간행물17,22,23과비슷합니다. 농축 된 동물과 비 농축 된 동물 사이의 타액 코티솔 농도의 현저한 차이는 이전 연구에서 나타난 바와 같이 환경 농축이 점 샘플에서 돼지의 급성 스트레스를 줄일 수 있다는 가설에 따라, 적어도 특정 나이까지, 한 circadian 리듬은 장기간 된 만성 스트레스에 의해 손상되지 않습니다24,25. 언급 했 듯이, 코 티 솔 혈액에서 측정될 수 있다, 소변, 그리고 급성 스트레스에 대 한 마커로 타 액, 그리고 만성 스트레스에 대 한 마커로 머리에. 모발 코티솔을 측정하기 위한 프로토콜은 이전에 Meyers et al.에 의해 기술되었으며 동물 복지19를평가할 때 관련이 있을 수 있다. 그러나 급성 스트레스에 대한 마커를 찾는 경우, 어떤 샘플링이 그 자체로, 절차16,26동안 발생하는 동물 취급 또는 통증으로 인한 코티솔 방출을 증가시킬 수 있음을 고려해야한다. 따라서, 현재 연구에서 제안된 바와 같이, 비침습적 타액 샘플링은 코티솔 분석뿐만 아니라 다른 바이오마커의 분석 및 잠재적 병원체27의스크리닝에도 사용될 수 있는 관련 방법이다.
이 프로토콜에 따라 타액을 수집하는 주요 과제는 밧줄을 피하는 것이 피하기 때문에 밧줄에 익숙하지 않은 돼지에서 수집 할 때 일 수 있으므로 훈련이 필요할 수 있습니다. 교육은 사과 주스에 담근 밧줄을 사용하여 수행 할 수 있습니다 (이러한 경우 타액 샘플은 분석에 사용할 수 없습니다). 타액 샘플이 개별적으로 보관된 돼지에게서 필요한 경우, 수집은 그룹보다 훨씬 더 어려울 수 있으며, 사과 주스에 젖은 로프를 가진 훈련 세션은 일반적으로 필요합니다. 로프를 체칭하는 것은 또한 모방으로 인해 서로 옆에 개인을 샘플링하여 격려 할 수있다. 어린 새끼 돼지의 훈련을 위해, 밧줄은 학습과 조기 체를 장려하기 위해 어머니가 도달 할 수 있도록 매달아야합니다. 농축 또는 타액 수집을 위해 면 로프를 사용할 때 또 다른 가능한 장애물은 특정 브랜드의 귀 태그에 잡힐 수 있다는 것입니다. 이 경우 귀 태그 또는 농축 방법을 교체해야 합니다.
면 로프를 사용하면 그룹 수준에서 타액 코티솔 농도를 측정 할 수 있으며,이 호르몬에 대한 적용 가능한 검사를 제공합니다. 이 수집 방법의 가능한 단점은 각 개별 돼지로부터 밧줄에 흡수된 타액의 양에 의해 영향을 받는 것으로, 그룹의 모든 개인의 대표적인 측정이 아닐 수 있다는 것이다. 이러한 단점을 최소화하기 위해 충분한 수의 로프를 제공하고 충분한 수집 시간을 허용하고 여러 번 반복되는 컬렉션을 수행하는 것이 좋습니다. 개별 샘플링의 기존 방법에 비해, 수집 자체는 돼지의 취급없이 환경 농축으로 주어지기 때문에, 돼지에 대한 스트레스가되지 않습니다.
요약하자면, 돼지는 황마, 면 로프, 랙의 짚 및 츄어블 장치를 사용하여 슬레이트 바닥에서도 모든 삶의 단계에서 환경적으로 풍부해질 수 있습니다. 농축의 유형, 매달려 방법뿐만 아니라 펜 내의 높이와 위치는 그 효과에 중요합니다. 면 토프에 의한 타액 컬렉션과 관련하여, 성공적인 샘플링을 위해 타이밍과 매달려 권장 사항이 중요합니다. 이 프로토콜은 연구 및 산업 돼지 농업 모두에서 동물 복지를 개선하고 모니터링하는 것을 목표로하는 전문가에게 적합합니다.
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Disclosures
저자는 공개 할 것이 없다.
Acknowledgments
우리는 그들의 농장에서 연구를 수행 하 고 연구 를 통해 귀중 한 기술 지원을 제공 하는 농장의 팀에 Lahav CRO 감사 합니다. 이 연구는 이스라엘 수석 과학자, 농업 및 농촌 개발부에 의해 투자되었다.
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).
