Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove

Behavior

Tilvejebringelse af meningsfuld miljøberigelse og måling af spyt kortisol i grise, der er anbragt på lammede gulve

doi: 10.3791/60070 Published: September 30, 2019

Summary

Denne protokol viser, hvordan man tilvejebringer praktisk relevant miljøberigelse for svin, der er anbragt på lammede gulve i de forskellige stadier af deres liv, og hvordan man indsamler spytprøver på en ikke-invasiv måde til måling af cortisol koncentrationer, som en biomarkør for akut stress.

Abstract

Da svinekød er det mest forbrugte kød på verdensplan, er dyrevelfærden i svineindustrien i stigende grad blevet et vigtigt anliggende for offentligheden, hvilket medfører et betydeligt pres fra kunder, lovgivere og andre interessenter for at gøre ledelsesændringer til forbedre dyrenes trivsel. Flere undersøgelser har vist, at at give miljøberigelse til grise giver dem mulighed for at udtrykke deres naturlige adfærd, såsom rode og udforskning, samt indlejring forud for farroning, og er forbundet med reduceret stress og forbedret produktion og velfærd. Der bør dog tages hensyn til mange overvejelser ved tilvejebringelse af miljøberigelse, såsom gulvtype, drænings-og kloaksystemer, svinenes stadie i livet, materialet samt dets hængende metode, højde og placering i pennen. Formålet med dette dokument er (1) at give metodologiske oplysninger om, hvordan man sikrer en relativt enkel og praktisk meningsfuld miljøberigelse for svin, der er anbragt på lammede gulve i de forskellige stadier af deres liv, og (2) at demonstrere, hvordan man indsamler spytprøver til måling af cortisol koncentrationer, som en biomarkør for akut stress. Protokoller omfatter oplysninger om brugen af jute, bomuld reb, halm i stativer, samt tygge silikone sticks enheder som miljømæssig berigelse i kuglepenne af faring og amning, fravænne og slagtekyllinger. Desuden er brugen af bomuld reb til en ikke-invasiv spytprøver indsamling for cortisol koncentrationer analyse er detaljeret. Protokollerne er relevante for fagfolk, der har til formål at forbedre og overvåge dyrevelfærden, både inden for forskning og industri svineopdræt.

Introduction

or Start trial to access full content. Learn more about your institution’s access to JoVE content here

Svinekød er det mest forbrugte kød på verdensplan, hvor over 1.300.000.000 svin hæves og slagtes årligt1,2. I de seneste år er velfærden for dyr i svineindustrien i stigende grad blevet en stor bekymring for offentligheden, som lægger et betydeligt pres, der kommer fra kunder, lovgivere og andre interessenter, til at foretage ledelsesændringer for at forbedre trivsel for disse dyr. Flere undersøgelser viste, at tilvejebringelse af miljøberigelse til grise er forbundet med reduceret stress og forbedret produktion og velfærd, da det giver svinene mulighed for at udtrykke deres naturlige adfærd, såsom at rode og udforske, samt indlejring før farroning3,4,5,6,7.

Svin anses for at være intelligente dyr, og har en meget nysgerrig karakter; således, hvis et egnet miljø ikke er tilvejebragt, vil grise sandsynligvis demonstrere stereotypiske adfærd og direkte manipulerende social adfærd over for pennekammerater, som kan føre til hale bide, samt andre skader og stress8,9. Derfor anbefales det at give en meningsfuld miljøberigelse af fagfolk, og i nogle lande endda pålagt af forordninger og lovgivninger, såsom den Europæiske Unions Rådets direktiv 2008/120/EF5.

Det kan være en udfordring at give en meningsfuld miljøberigelse. Det bør opfylde de naturlige adfærdsmæssige behov for svinene i hver fase af deres liv, samt tage hensyn til praktiske og tekniske begrænsninger. Inden faring er det at levere redemateriale forbundet med kortere farings varighed samt højere overlevelsesrate for nyfødte smågrise under faring og i hele diegivningsperioden. Desuden i frie kuglepenne med miljømæssig berigelse, moderens adfærd er forbedret, samt den kognitive ydeevne og vægtøgning af smågrise3,10,11,12,13. Efter fravænning kan det være stressende at gruppere grise (ukrudt, dyrkning eller finishers) fra forskellige kuld eller kuglepenne og forårsage aggressivitet over for andre pennehjælpere, hvilket kan medføre skader på14,15. Derfor, når du blander ukendte grise, giver meningsfuld miljømæssig berigelse kan potentielt reducere forekomsten af uønsket adfærd som følge af frustration og aggressivitet eller omdirigering af rodeadfærd.

Ifølge EU-Rådets direktiv 2008/120/EF (der blev oprettet i 2001/93/EF) kræves det, at svinene har permanent adgang til en tilstrækkelig mængde materiale, således at der kan foretages passende efterforsknings-og manipulations aktiviteter, såsom halm, hø, træ, Savsmuld, champignon kompost, tørv eller en blanding af disse5,6. Anvendelsen af disse materialer kan dog være uoverskuelig på mange bedrifter, da det kan forårsage blokering af dræn-og kloaksystemer, især på bedrifter med lameller. I henhold til EU-Rådets direktiv kan landbrugerne stadig levere alternative berignings materialer, så længe det gør det muligt for svinene at udføre egentlige efterforsknings-og manipulations aktiviteter.

Mangel på miljømæssig berigelse kan potentielt føre til frustration og stress3, som kan aktivere hypothalamus hypofyse adrenal (hPa) akse. Hos grise, såvel som hos mennesker og andre dyr, stress fører typisk til sekretionen af adrenocorticotropt hormon (ACTH) fra hypofysen. ACTH binder sig til dets receptorer på binyrebarken og stimulerer adrenal frigivelse af glukokortikoid cortisol, som betragtes som en stor biomarkør af stress og kan måles i blod, urin, spyt og hår. Saliva cortisol er en markør for akut stress, da det afspejler sin biologisk aktive koncentration i blodet4. Den har fordelen af en ikke-invasiv prøveindsamling uden håndtering af dyrene ved hjælp af bomulds Tove, der leveres som miljøberigelse16,17. Hår cortisol bliver brugt som en markør for kronisk stress, da cortisol ophobes i håret over tid og kan udvindes og måles18,19; men det kræver dyre håndtering, antallet af gentagne prøvetagning er begrænset af hårvækst sats, og analysen er mere besværlig, da det kræver lang udvinding proces. Stadig, både spyt og hår cortisol kan give supplerende oplysninger til æsler dyrevelfærd.

Formålet med dette dokument er (1) at give metodologiske oplysninger om, hvordan man sikrer en relativt enkel og praktisk meningsfuld miljøberigelse for svin, der er anbragt på lammede gulve i forskellige stadier af deres liv (faring og amning, til slagtekyllinger), og (2) at påvise, hvordan man ikke-invasivt indsamle spytprøver til måling af cortisol koncentrationer, som en biomarkør for akut stress.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

or Start trial to access full content. Learn more about your institution’s access to JoVE content here

Forsøgsprotokollen blev etisk godkendt af det hebraiske Universitets Institutionsudvalg for dyrepasning og-anvendelse (MD-16-14754-2). Undersøgelsen blev udført i løbet af 2017, på Lahav Animal Research Institute og det hebraiske Universitet i Jerusalem, Israel.

1. protokol om miljøberigelse under faring og diegivnings periode

Bemærk: i denne undersøgelse blev søer anbragt i farroning/diegivnings penne, under tilbageholdenhed i en begrænset periode, fra 3-5 dage før den forventede faringsdato og op til 10 dage efter faring. derefter blev indeslutning af stænger fjernet for at muliggøre fri bevægelighed og interaktion mellemsoenog pattegrisene (illustreret i figur 1A). Den følgende protokol er dog også velegnet til konventionelle fare kasser, hvor soen er fastspændt i hele diegivningsperioden.

  1. Tilhæng berignings materialerne (jute og bomulds reb) i fare pennen, inden soen flyttes ind i den, for at gøre det muligt for søer at komme i en lignende situation inden faring.
  2. For hver faring pen/kasse, forberede to stykker jute (20 cm bred, en meter lang), og to stykker 100% naturlige, ufarvet bomuld reb (2-3 cm i diameter), ca. en meter lang hver.
  3. Binde jute og bomuld reb (dobbelt overhånd knude) til pennen/kasser ' barer, som illustreret i figur 1, fra midten, så de to frie ender af hvert stykke, der skal hænges op mod gulvet. Højden af jute og bomuld reb knuder bør være lige lavere end søer ' skulder, mens dens frie ender er lige over gulvet (figur 1B-C).
  4. Søer er typisk interesseret i jute og bomuld reb; de trækker og tygges ofte. Udskift eller Genfyld derfor materialer, når de er snavsede eller færdige.
    Bemærk: i denne undersøgelse blev materialer inspiceret hver 4-5 dage, og erstattet eller genopfyldes når det er nødvendigt.
  5. Efter smågrise er født, hænge jute og bomuld reb, så de kan nås til både soen og dets smågrise, på et sikkert sted. Typisk, når materialerne er tilgængelige for begge, smågrise imitere deres dæmninger fra en meget tidlig alder.
    Bemærk: som en tilføjelse kan der også leveres strimlet papir som miljøberigelse for de farende søer og smågrise på lammede gulve. Imidlertid bør der foretages en kritisk undersøgelse af kloak-og kloak systemernes forenelighed på den pågældende bedrift.

2. protokol om miljøberigelse for fravænede græsere (når der ikke kan tilvejebringes halm)

Bemærk: i denne undersøgelse, efter fravænning, hver to kuld blev grupperet i en pen af weaners. Optimalt bør grupperne forblive statiske indtil slagtning uden at blande eller introducere nye pennehjælpere i pennen for at undgå hierarki relaterede kampe og skader. Plads tillægget i pennen var ifølge det europæiske rådsdirektiv 2008/120/EF og den israelske lovgivning med ca. 20 svin pr. gruppe og 0,3 m2 af frit gulvareal til rådighed pr. gris. Af tekniske årsager kunne halm ikke leveres til fravænede, ikke engang i stativer. Når halm kan leveres, skal du anvende protokollen for finishere fra fravænning til slagtning, som beskrevet i protokol afsnit 3.

  1. For hver pen, forberede en-meter lange stykker af 100% naturlige, ufarvet bomuld reb, 2-3 cm i diameter; mindst ét stykke for hver 10 grise. Binde bomuld reb til en kæde hang fra loftet eller til en hængende stang (for at afstanden det fra væggen), som vist i figur 2B.
    1. Placer reb helst i midten af det "aktive" område af pennen, tæt på feeder og Drinkers, og langt fra penne ' væg (som markeret i figur 2A) at tillade 360 ° adgang, som forventes at forhindre aggressiv adfærd på grund af Konkurrence.
  2. Hæng reb i en højde, der gør det muligt for grisene at nå det med munden nemt. Typisk skal knude være lavere end svinenes skulder, mens de frie ender af tovene skal være lige over gulvet, uden at røre den (figur 2).
  3. Udskift eller Genfyld reb, når de er snavsede eller færdige.
    Bemærk: i denne undersøgelse blev materialer inspiceret hver 4-5 dage, og erstattet eller genopfyldes når det er nødvendigt.
  4. Ud over bomuld reb, give tygge silikone pinde eller lignende tygge anordninger (figur 2). Den anvendte anordning (Se tabellen over materialer) indeholder fire tyggepinde, som gør det muligt for mindst fire grise at interagere med enheden samtidigt. Giv én enhed for hver 10-15 grise.
  5. Hæng den tygge bare enhed med en kæde fra loftet (inkluderet i sættet) for at tillade enheden svingende bevægelse; Dette øger aktiviteten og udfordringen for svinene, og giver også flere grise mulighed for at deltage på én gang.
    1. Placer enheden i midten af det aktive område af pennen, langt fra pennens vægge for at tillade 360 ° adgang, som forventes at forhindre aggressiv adfærd på grund af konkurrence. Enden af silikone pinde skal være i en højde på 10 til 20 cm over gulvet.
  6. Skift silikone pinde, når du er færdig, eller hvis snavset.
    Bemærk: i denne undersøgelse skal silikone pinde kun skiftes, når de flyttes fra weaners ' penne til finishernes penne.

3. protokol om miljøberigelse for slagtesvin

Bemærk: når halm kan leveres i hele perioden, skal du begynde at bruge denne protokol fra fravænning indtil slagtning, i stedet for i finishers ' penne kun.

  1. Giv hver pen med halm anbragt i et stativ, i et hænget net, eller i et tårn, som illustreret i figur 2C. Når de leveres i sådanne anordninger, kun små mængder af halm er til rådighed for svinene på et tidspunkt, og det meste af det bliver tygges. Derfor kan denne berigelse anvendes på skrå gulve, når halm ikke kan leveres som strøelse.
    Bemærk: i dette studie blev halm leveret i kommercielle stativer (figur 2C).
  2. Hæng halm stativerne i en højde, der kan nås for alle grise, normalt lige under skulder niveauet. Fastgør dem til væggen med den letteste adgang for så mange grise som muligt, helst inden for det "aktive område". Sørg for, at stativerne er forsvarligt og sikkert fastgjort til væggen for at undgå enhedens brud og skader.
  3. Sørg for, at stativerne er helt fyldt med halm i begyndelsen; en tilføjelse lille mængde frisk halm kan tilsættes hver 1-3 dage. Alternativt refill, når stativet er tomt, typisk hver 7-10 dage.
    Bemærk: langhalm er bedre end hakket halm for at reducere aggressivitet i gruppen og til at opfylde grise adfærdsmæssige behov for rode og udforske20.
  4. Hvis det er relevant, skal du overveje at placere en opsamlingsbakke eller en måtte under stativet, når gulvet er lammet, for at undgå, at halm spredes og blokerer dræn-og kloaksystemer (figur 2C). Da halm er til rådighed for svin primært at opfylde deres rode og sonderende adfærd, en mat kan tillade tilstedeværelsen af nogle gratis halm til at blive udforsket i stueetagen.
  5. Ud over halm, give tygge anordninger, som beskrevet i afsnit 2.
  6. Når bomulds Tove anvendes til spyt opsamling, som beskrevet i næste afsnit, forlader reb i penne efter spyt opsamling, som en yderligere berigelse. Andre bomulds Tove kan også leveres, som beskrevet i afsnit 2.

4. spytprøver indsamling for cortisol koncentrationer analyse

Bemærk: dette afsnit indeholder oplysninger om, hvordan man ikke-invasivt indsamle spyt for cortisol koncentration analyse, som en biomarkør for akut stress; dog kan spytprøver også anvendes til analyse af andre biomarkører og endda til screening af potentielle patogener. Derudover bør hårkortisol måles, når det er relevant.

  1. Plan lægge spyt prøvetagning for samme tidspunkt af dagen, for at undgå bias, som cortisol sekretion ændringer langs dagen på grund af fysiologisk døgnrytme, eller på grund af fodring21. Prøvetagning er typisk lettere før fodring, helst før den anden fodring af dagen.
  2. Brug ufarvet, 100% bomuld reb (2-3 cm i diameter). Der er typisk brug for et reb pr. 12-15 grise.
    Bemærk: i denne undersøgelse, kommercielle, klar til brug kits blev brugt til indsamling af spytprøver.
  3. Binde reb tæt på midten af pennen, langt fra penne ' væg. Sørg for, at den ledning, der anvendes til ophængning (mellem bomulds reb og bar), ikke kan nås til at tygge af svinene, og at de frie ender af bomulds tovene ikke rører gulvet af hygiejniske årsager (figur 3A).
  4. Unravel den frie ende af rebet, for at øge den tilgængelige tygge overflade (figur 3B).
  5. Lad rebet hænge i 15-30 min. typisk svin er interesseret i nyligt leverede reb og ville tygge det i løbet af denne tid. Typisk vil langt størstedelen af svinene nærme sig rebet.
  6. For at udtrække spyt fra rebet, sætte den frie del af rebet i en steril plastikpose (som illustreret i figur 3D) og klemme rebet ved at anvende tryk fra ydersiden af posen, fra top til bund, indtil nok væske (foreslået på mindst 2 mL) ophobes i bunden af posen (figur 3E), og fjern derefter rebet fra posen.
    Bemærk: i denne undersøgelse var en 30 cm x 40 cm taske inkluderet i sættet. Hvis det er muligt, skal dette trin udføres i pennen uden at skære den hængende ledning. På denne måde er spyt ekstraktionen normalt lettere, og tovene kan lades i pennen som en berigelse. Hvis der ikke er nok spyt, kan en wringer bruges (var ikke påkrævet i denne undersøgelse).
  7. For at overføre spyt fra posen til et sterilt rør skal du trække rebet ud og forsigtigt skære det nederste hjørne af posen over et 50 mL sterilt plastrør (selvom der normalt kun kræves 400 μL for hver analyse i dubletter, anbefales mindst 2 ml til kollektoo n Figur 3F). Forsegl røret, og Marker det med en permanent markør eller en forforberedt mærkat (dyr/pen, dato, tid, gård osv.).
  8. Opbevar spyt prøverne i en isoleret beholder med ispakninger, indtil de leveres til laboratoriet.
  9. I laboratoriet centrifugeres spyt prøverne, indtil der kan adskilles snavs (i 8 minutter ved 3000 x g). Den rene spyt skal overføres med en ren engangs-Pasteur-pipette til præ-mærkede sterile rør med mindre volumen (f. eks. 2 mL skruelåg med fryse dæksel) for nemheds skyld. Prøverne kan analyseres straks, eller kan opbevares frosset ved en temperatur på-20 °C eller derunder, indtil analyse.
  10. Inden koncentrationen af cortisol skal de relevante prøver bekræftes, og prøverne skal optøet ved stuetemperatur, hvis de er frosne. Bland forsigtigt hver prøve, og centrifuger den derefter igen før analysen for at fjerne eventuel rester af snavs, der kan forstyrre analysen (8 min ved 3000 x g).
  11. Udfør analyse af cortisol-koncentrationer med en valideret analyse i henhold til den specifikke pakke protokol.
    Bemærk: i dette studie blev spyt cortisol-prøver målt i dubletter ved enzym relateret immunosorbent analyse i henhold til producentens retningslinjer. For svin, der tidligere var forsynet med reb som beridelser, ville det være meget let at indsamle spyt, da svinene udviser stor interesse i tovværket. Men for svin, der ikke er bekendt med reb, kan det tage tid til træning; således kan indsamling af tilstrækkelig spyt ikke være muligt fra første gang. Hvis det er nødvendigt, kan reb være gennemblødt i æblesaft til træning (naturligvis, i sådanne tilfælde, spyt kan ikke bruges til analyse). Hvis der er behov for spytprøver fra individuelt opstaldede grise, kan samlingen være mere udfordrende end fra en gruppe, og der kræves typisk træningssessioner med Apple Juice-gennemblødt reb. Tygge af opsamlings tovværk kan også fremmes ved at prøve individer en ved siden af hinanden på grund af efterligning.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

or Start trial to access full content. Learn more about your institution’s access to JoVE content here

I den nuværende undersøgelse blev 16 kuld (170 smågrise) fordelt tilfældigt i to behandlingsgrupper; i en gruppe blev der givet miljøberigelse til otte kuld ("beriget gruppe" som beskrevet i protokol afsnit 1-3), mens det ikke blev leveret til de andre otte kuld ("ikke-beriget gruppe"). Efter fravænning blev hver to kuld grupperet i en gruppe på omkring 20 grise. Der blev indsamlet og analyseret spytprøver for cortisol-koncentrationer hver anden uge i hver pen som beskrevet i protokol punkt 4.

I denne undersøgelse viste søer, smågrise og svin interesse for alle berignings anordninger, når de blev leveret korrekt. Søer brugte jute-og bomulds Tove før faring, når de blev leveret. I diegivningsperioden, hvor jute og bomulds reb kunne nås for både dæmningen og smågrise, imiterede smågrise deres dæmninger fra 2-3 dage gamle. men da der ikke kunne nås materialer til soen, begyndte smågrise at bruge materialet senere, typisk efter mere end en uges alder. I diegivnings-og fravænnings penne blev jute-og bomulds Tove normalt udskiftet eller genopfyldt hver 4-5 dage, mens de tygge bare silikone pinde kun blev udskiftet én gang, da svinene blev flyttet fra weaners ' pen til finishers ' pen i en alder af 70 dage. I finishernes penne blev der ikke registreret nogen dræn-og kloak blokeringer.

Oddsene til at dø i hele perioden indtil slagtning var signifikant højere blandt smågrise/svin i den ikke-berigede gruppe i forhold til den berigede gruppe (eller = 3,38, 95% CI = 1,05-10.83; P = 0,004). Spyt kortisol prøver blev med succes indsamlet under studiet hver anden uge, lige før det andet fodring af dagen. Svinene i den berigede gruppe viste stor interesse for spyt opsamling af bomulds reb fra begyndelsen; i den ikke-berigede gruppe var spyt volumener i den oprindelige samling typisk lavere (2-10 mL), men fra den anden eller tredje opsamlings session var den tilsvarende mellem grupperne. Typisk blev en volumen større end 30-40 mL let udvundet fra hvert reb. Prøverne blev opbevaret frosne (-80 °C) indtil analyse. Cortisol-koncentrationerne målt ved ELISA var generelt signifikant lavere i de berigede svin sammenlignet med de ikke-berigede svin (P = 0,0044; Figur 4).

Figure 1
Figur 1: miljøberigelse under faring og diegivnings periode. A) konstrueret faring pen illustration, som viser to stadier af indeslutning stænger, enten når soen er tilbageholdende (Stage R) eller efter indeslutning stænger er fjernet (trin F) at tillade fri bevægelighed og interaktion mellem soen og hendes Smågrise. Foreslåede placeringer for jute og bomuld reb før og efter farroning er markeret med henholdsvis grøn og blå. B) billeder af en so og hendes smågrise interagerer med bomulds Tove (CR) og jute (J), der leveres som miljøberigelse i en faring/diegivnings kuglepen. Venligst klik her for at se en større version af dette tal.

Figure 2
Figur 2: miljøberigelse for fravænnings maskiner og slagtesvin. A) en skematisk illustration af en pen, der demonstrerer de foreslåede placeringer til ophængning af miljø materialerne i det "aktive område" (blåt X). (B-C) Billeder af grise beriget som foreslået. B) i weaner's pen, bomuld reb (CR) leveres som miljøberigelse eller for spytprøver samling hang fra loftet eller fra en stang (P) for at distancere den fra pennens væg, tygge silikone pinde enhed (br) hang af en kæde fra loftet ( HC). C) i finishernes pen leveres halm i et rack (SR), et halm tårn (ST) eller en halm kurv (SB). en måtten (M) kan dække det skrå gulv nedenunder hver af disse strå anordninger. Venligst klik her for at se en større version af dette tal.

Figure 3
Figur 3: spyt prøveudtagnings proces ved hjælp af bomulds Tove. (A-F) De seks vigtigste stadier for spyt prøvetagningen illustreres: ophængning af rebet, unraveling den frie ende af rebet, så svinene kan tygge det, spyt ekstraktion fra rebet i en plastikpose og derefter overføre det til et plastik rør. Venligst klik her for at se en større version af dette tal.

Figure 4
Figur 4: koncentrationen af spyt kortisol i berigede og ikke-berigede grise. Der blev indsamlet spytprøver hver anden uge ved hjælp af bomulds Tove, på penne niveau, fra fravænning til slagtning, fra berigede og ikke-berigede svin; cortisol-koncentrationerne blev målt ved ELISA. Til denne analyse blev alle prøver grupperet sammen pr. gruppe uden at tage hensyn til prøveudtagnings datoen. Cortisol-koncentrationerne var signifikant lavere i den berigede gruppe sammenlignet med den ikke-berigede gruppe (Mann Whitney-testen; P = 0,0044). Resultaterne præsenteres som Mean ± SEM. Klik her for at se en større version af dette tal.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

or Start trial to access full content. Learn more about your institution’s access to JoVE content here

Heri beskrives protokoller, der beskriver, hvordan man giver en enkel og praktisk miljømæssig berigelse for svin, som er anbragt på lammede gulve i forskellige stadier af deres liv, og hvordan man ikke-invasivt indsamler spytprøver til måling af cortisol koncentrationer, som en biomarkør for akut stress. Halm som en strøelse betragtes som en af de mest egnede miljømæssige berigelse for svin, men kan være upraktisk på lameller gulve. Men relativt billige alternativer såsom jute, bomuld reb, halm i stativer, og tygge anordninger kan praktisk og sikkert anvendes.

Rækken af spyt kortisolkoncentrationer i denne undersøgelse kan sammenlignes med tidligere publikationer17,22,23. De betydelige forskelle i koncentrationen af spyt kortisol mellem beriget og ikke-beriget dyr er i overensstemmelse med den hypotese, at miljøberigelse kan reducere akut stress hos svin ved en punkt prøve, som det er påvist i tidligere undersøgelser. mindst op til en vis alder, så længe døgnrytmen ikke beskadiges af den langvarige kroniske stress24,25. Som nævnt, cortisol kan måles i blod, urin, og spyt som markører for akut stress, og i håret som en markør for kronisk stress. En protokol til måling af hårkortisol blev tidligere beskrevet af Meyers et al. og kan være relevant ved vurdering af dyrs velfærd19. Men når man ser for markører for akut stress, bør man overveje, at enhver prøvetagning, i sig selv, kan øge cortisol frigivelse på grund af dyre håndtering eller smerter forårsaget under proceduren16,26. Derfor er ikke-invasiv spyt prøvetagning, som foreslået i den nuværende undersøgelse, en relevant metode, som kan anvendes til cortisol-analyse, samt til analyse af andre biomarkører og endda til screening af potentielle patogener27.

De vigtigste udfordringer i indsamlingen af spyt i henhold til denne protokol kan være, når de indsamles fra svin, der ikke er bekendt med reb, da de kan undgå at tygge reb, og derfor kan uddannelse være nødvendig. Træning kan udføres ved hjælp af reb, der er gennemblødt i æblesaft (i sådanne tilfælde kan disse spytprøver ikke anvendes til analyser). Hvis der er behov for spytprøver fra individuelt opstaldede grise, kan samlingen være endnu mere udfordrende end fra en gruppe, og der kræves typisk træningssessioner med æblesaft-gennemblødt reb. Tygge reb kan også fremmes ved at prøve individer ved siden af hinanden på grund af efterligning. Til uddannelse af unge smågrise skal reb hænges for at kunne nås for deres mor at tilskynde til læring og tidlig tygge. En anden mulig hindring, når du bruger bomuld reb til berigelse eller spyt samling er, at det kan fanges i øremærker af visse mærker. Hvis det sker, skal enten øremærkerne eller berigelses metoden udskiftes.

Ved hjælp af bomuld reb tillader måling spyt cortisol koncentration på gruppeniveau, som giver gældende screening for dette hormon. En mulig ulempe ved denne indsamlingsmetode er, at den ikke kan være en repræsentativ måling af alle individer i gruppen, da den påvirkes af den mængde spyt, der absorberes i rebet fra hvert enkelt svin. For at minimere denne ulempe, anbefales det at give tilstrækkeligt antal reb, at give tilstrækkelig indsamlings tidspunkt, samt at udføre flere gentagne samlinger. Sammenlignet med den eksisterende metode til individuel prøvetagning er selve indsamlingen ikke belastende for svinene, da den gives som en miljømæssig berigelse uden håndtering af svinene.

Sammenfattende kan grise være miljømæssigt beriget på alle livsstadier, selv på lameller gulv, ved hjælp af jute, bomuld reb, halm i stativer og tygge anordninger. Den type af berigelse, hængende metode, samt højden og placering i pennen, er vigtige for deres effektivitet. Med hensyn til spyt samlingen af bomulds topes er timing og hængende anbefalinger afgørende for vellykkede prøveudtagninger. Disse protokoller er relevante for fagfolk, der har til formål at forbedre og overvåge dyrs velfærd, både inden for forskning og industri svineopdræt.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Forfatterne har intet at afsløre.

Acknowledgments

Vi takker Lahav CRO for at gennemføre forskningen i deres gård og til gårdens team for at yde værdifuld teknisk hjælp i hele studiet. Undersøgelsen blev finansieret af Israels Chief Scientist, Ministeriet for landbrug og udvikling af landdistrikter.

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

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. McGlone, J. J. The Future of Pork Production in the World: Towards Sustainable, Welfare-Positive Systems. Animals (Basel. 3, 401-415 (2013).
  2. 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).
  3. 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).
  4. Munsterhjelm, C., et al. Environmental enrichment in early life affects cortisol patterns in growing pigs. Animal. 4, 242-249 (2010).
  5. 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).
  6. 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).
  7. 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).
  8. Stafford, K. J. Tail biting: an important and undesirable behaviour of growing pigs. Veterinary journal. 186, 131-132 (2010).
  9. 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).
  10. 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).
  11. 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).
  12. 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).
  13. 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).
  14. 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).
  15. 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).
  16. 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).
  17. 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).
  18. Meyer, J. S., Novak, M. A. Minireview: Hair cortisol: a novel biomarker of hypothalamic-pituitary-adrenocortical activity. Endocrinology. 153, 4120-4127 (2012).
  19. Meyer, J., Novak, M., Hamel, A., Rosenberg, K. Extraction and analysis of cortisol from human and monkey hair. Journal of Visualized Experiments : JoVE. (2014).
  20. 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).
  21. 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).
  22. Schonreiter, S., et al. Salivary cortisol as a stress parameter in piglets. Tierarztliche Praxis Ausgabe G: Grosstiere - Nutztiere. 27, 175-179 (1999).
  23. 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).
  24. 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).
  25. 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).
  26. 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).
  27. 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).
Tilvejebringelse af meningsfuld miljøberigelse og måling af spyt kortisol i grise, der er anbragt på lammede gulve
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Morgan, L., Raz, T. Providing Meaningful Environmental Enrichment and Measuring Saliva Cortisol in Pigs Housed on Slatted Flooring. J. Vis. Exp. (151), e60070, doi:10.3791/60070 (2019).More

Morgan, L., Raz, T. Providing Meaningful Environmental Enrichment and Measuring Saliva Cortisol in Pigs Housed on Slatted Flooring. J. Vis. Exp. (151), e60070, doi:10.3791/60070 (2019).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
simple hit counter