Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove

Behavior

Обеспечение значимого экологического обогащения и измерения слюны Кортизол в свиней домохоженный на Slatted Этаже

doi: 10.3791/60070 Published: September 30, 2019

Summary

Этот протокол демонстрирует, как обеспечить практическое значимое экологическое обогащение для свиней, которые размещаются на решетчатых напольных покрытий на различных этапах их жизни, и как собирать образцы слюны в неинвазивной манере для измерения концентрации кортизола, как биомаркер для острого стресса.

Abstract

Поскольку свинина является самым потребляемым мясом во всем мире, благосостояние животных в свиноводческой промышленности все чаще становится серьезной общественной проблемой, что оказывает существенное давление со стороны клиентов, законодателей и других заинтересованных сторон, чтобы внести изменения в управление улучшить благополучие этих животных. Несколько исследований показали, что обеспечение экологического обогащения свиней позволяет им выражать свое естественное поведение, такие как укоренение и изучение, а также гнездование до farrowing, и связано со снижением стресса и улучшение производства и благосостояния. Однако при обеспечении экологического обогащения следует учитывать множество соображений, таких, как тип пола, дренажные и канализационные системы, этап жизни свиней, материал, а также его метод подвешивания, высота и расположение в пределах пера. Целью настоящего документа является (1) предоставление методологической информации о том, как обеспечить относительно простое и практическое значимое экологическое обогащение свиней, которые размещаются на решетчатых этажах на различных этапах их жизни, и (2) продемонстрировать, как собирать образцы слюны для измерения концентрации кортизола, как биомаркер для острого стресса. Протоколы включают информацию об использовании джута, хлопчатобумажных канатов, соломы в стеллажах, а также жевательных устройств силиконовых палочек в качестве экологического обогащения в ручках farrowing и лактации, отъевов и финишеров. Кроме того, подробно описано использование хлопчатобумажной веревки для неинвазивного сбора образцов слюны для анализа концентраций кортизола. Представленные протоколы актуальны для специалистов, стремящихся улучшить и контролировать благополучие животных, как в научных исследованиях, так и в промышленном свиноводстве.

Introduction

Свинина является наиболее потребляемого мяса во всем мире, с более чем 1,3 миллиарда свиней выращивается и забивается ежегодно1,2. В последние годы благосостояние животных в свиноводческой промышленности становится все более серьезной общественной проблемой, которая оказывает существенное давление со стороны клиентов, законодателей и других заинтересованных сторон, чтобы внести изменения в управление для улучшения благосостояния этих животных. Несколько исследований показали, что обеспечение экологического обогащения свиней связано со снижением стресса и улучшением производства и благосостояния, так как позволяет свиньям выражать свое естественное поведение, такое как укоренение и исследование, а также гнездование до farrowing3,4,5,6,7.

Свиньи считаются умными животными и обладают очень любознательной природой; таким образом, если подходящая среда не предусмотрена, свиньи, скорее всего, продемонстрируют стереотипное поведение и прямое манипулятивное социальное поведение по отношению к ручке товарищей, что может привести к кусаться хвостом, а также к другим травмам и стрессу8,9. Таким образом, обеспечение значимого экологического обогащения рекомендуется профессионалами, а в некоторых странах даже введены правила и законы, такие как Директива Совета Европейского союза 2008/120/EC5.

Обеспечение значимого экологического обогащения может быть сложной задачей; он должен удовлетворять естественные поведенческие потребности свиней на каждом этапе их жизни, а также принимать во внимание практические и технические ограничения. До farrowing, предоставление гнездования материала связано с более короткой продолжительностью farrowing, а также более высокая выживаемость новорожденных поросят во время farrowing и в течение периода лактации. Кроме того, в бесплатных ручках с экологическим обогащением улучшается поведение матери, а также когнитивные функции и увеличение веса поросят3,10,11,12,13. После отлужели, группировка свиней (отъевов, выращивания или отделки) из различных пометов или ручки может быть стресс и вызвать агрессивность по отношению к другим товарищам перо, что может привести к травмам14,15. Поэтому при смешивании незнакомых свиней, обеспечение значимого экологического обогащения потенциально может уменьшить возникновение нежелательного поведения в результате разочарования и агрессивности или перенаправления укоренения поведения.

В соответствии с Директивой Совета Европейского союза 2008/120/EC (установленной в 2001/93/EC), необходимо, чтобы свиньи имели постоянный доступ к достаточному количеству материалов, чтобы обеспечить надлежащее расследование и манипуляции, такие как солома, сено, древесина, опилок, грибной компост, торф или смесь из этих5,6. Однако использование этих материалов может быть неуправляемым на многих фермах, поскольку это может привести к блокированию дренажных и канализационных систем, особенно на фермах с решетчатым настилом. Тем не менее, согласно Директиве Совета ЕС, фермеры могут предоставлять альтернативные материалы для обогащения, если это позволяет свиньям проводить надлежащие расследования и манипуляции.

Отсутствие экологического обогащения потенциально может привести к разочарованию истрессу 3, которые могут активировать гипоталамический гипофизарный надпочечник (HPA) оси. У свиней, а также у людей и других животных, стресс обычно приводит к секреции гормона адринокортикотропа (ACTH) из гипофиза. ACTH связывается со своими рецепторами на коре надпочечников и стимулирует выделение надпочечников глюкокортикоидного кортизола, который считается основным биомаркером стресса и может быть измерен в крови, моче, слюне и волосах. Кортизол слюны является маркером для острого стресса, так как он отражает его биологически активную концентрацию в крови4. Преимущество неинвазивной коллекции образцов, без обращения с животными, с помощью хлопчатобумажных веревок, предусмотренных в качестве экологического обогащения16,17. Кортизол волос используется в качестве маркера для хронического стресса, так как кортизол накапливается в волосах с течением времени и может быть извлечен и измерен18,19; однако, это требует обработки животных, количество повторных отбор проб ограничено темпами роста волос, и анализ является более громоздким, поскольку он требует длительного процесса экстракции. Тем не менее, как слюна и кортизол волос может обеспечить дополнительную информацию для осла животных благосостояния.

Целью настоящего документа является (1) предоставление методологической информации о том, как обеспечить относительно простое и практическое значимое экологическое обогащение свиней, которые размещаются на решетчатом полу на различных этапах их жизни (фарроуинг и лактация, отъемов для финишеров), и (2), чтобы продемонстрировать, как неинвазивно собирать образцы слюны для измерения концентрации кортизола, как биомаркер для острого стресса.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

Протокол исследования был этически одобрен Комитетом по институциональному уходу и использованию животных Еврейского университета (MD-16-14754-2). Исследование проводилось в 2017 году в Научно-исследовательском институте животных Лахав и Еврейском университете иерусалима, Израиль.

1. Протокол экологического обогащения в период фарроуинга и лактации

ПРИМЕЧАНИЕ: В этом исследовании, сеяные были размещены в farrowing / лактации ручки, под ограничение в течение ограниченного времени, от 3-5 дней до ожидаемой даты farrowing и до 10 дней после farrowing; после этого, заключение баров были удалены, чтобы свободное движение и взаимодействие между свинозать и его поросят (иллюстрированный на рисунке 1A). Тем не менее, следующий протокол также подходит для обычных ящиков farrowing, в которых сеять сдерживается в течение всего периода лактации.

  1. Повесьте материалы обогащения (джут и хлопчатобумажные веревки) в farrowing ручку прежде чем сеять двинут в ее, для того чтобы позволить sws' гнездования-как поведение до farrowing.
  2. Для каждой бороздчатой ручки/ящика приготовьте два куска джута (ширина 20 см, длиной в один метр) и два куска 100% натуральных, неокрашенных хлопчатобумажных канатов (2-3 см в диаметре), примерно по одному метру.
  3. Свяжите веревки jute и хлопка (двойной сверху узел) к решетке ручки/crates, как показано в рисунке 1, от своего среднего, позволяющ 2 свободных конца каждого части быть повешенным к полу. Высота джута и хлопка веревки узлов должны быть чуть ниже, чем свиноматки плечо, в то время как его свободные концы чуть выше пола(Рисунок 1B-C).
  4. Свиноматки, как правило, заинтересованы в джут и хлопчатобумажные веревки; они часто тянут и жевать его. Поэтому заменить или пополнить материалы, когда грязные или готовые.
    ПРИМЕЧАНИЕ: В этом исследовании, материалы были проверены каждые 4-5 дней, и заменить или пополнить, когда это необходимо.
  5. После того, как поросята рождаются, повесьте джут и хлопчатобумажные веревки, чтобы они были доступны как для свиноводческой, так и для ее поросят, в безопасном месте. Как правило, когда материалы доступны для обоих, поросята имитируют свои плотины с самого раннего возраста.
    ПРИМЕЧАНИЕ: В дополнение, измельченные бумаги также могут быть предоставлены в качестве экологического обогащения для farrowing свиноматок и поросят, на решетчатый пол. Однако на конкретной ферме следует критически изучить совместимость дренажных и канализационных систем.

2. Протокол экологического обогащения для отъевов (когда солома не может быть предоставлена)

ПРИМЕЧАНИЕ: В этом исследовании, после отлужели, каждый два помета были сгруппированы в одну ручку отлучиться. Оптимально, группы должны оставаться статичными до бойни, без смешивания или введения новых товарищей пера в ручку, чтобы избежать иерархии связанных борьбы и травм. Космическое пособие в ручке было в соответствии с Директивой Европейского совета 2008/120/EC и израильским законодательством, с приблизительно 20 свиньями в группе, и 0.3 m2 беспрепятственной площади пола имеющейся в свинью. По техническим причинам солома не могла быть предоставлена для отлучений, даже в стеллажах. Когда солома может быть предоставлена, используйте протокол отлучиться от отлужели до убоя, как подробно описано в разделе протокола 3.

  1. Для каждой ручки приготовьте однометровые кусочки 100% натуральных, неокрашенных хлопчатобумажных канатов диаметром 2-3 см; по крайней мере один кусок на каждые 10 свиней. Свяжите хлопчатобумажные веревки с цепочкой, висящей на потолке или с подвесным столбом (чтобы дистанцировать его от стены), как показано на рисунке 2B.
    1. Расположите веревки предпочтительно в центре "активной" области пера, близко к кормушки и пьющих, и далеко от стены ручки (как отмечено на рисунке 2А), чтобы 360 "доступ, который, как ожидается, предотвратить агрессивное поведение из-за Конкуренции.
  2. Повесьте веревки на высоте, которая позволяет свиньям легко добраться до нее ртом. Как правило, узел должен быть ниже, чем плечо свиней, в то время как свободные концы веревки должны быть чуть выше пола, не касаясь его(рисунок 2).
  3. Заменить или пополнить веревки, когда грязные или закончили.
    ПРИМЕЧАНИЕ: В этом исследовании материалы были проверены каждые 4-5 дней, и заменить или пополнить, когда это необходимо.
  4. В дополнение к хлопчатобумажным канатам, обеспечить жевательные силиконовые палочки или аналогичные жевательные устройства(рисунок 2). Используемое устройство (см. таблицу материалов)содержит четыре жевательные палочки, что позволяет по крайней мере четыресвиньи взаимодействовать с устройством одновременно. Предоставьте одно устройство на каждые 10-15 свиней.
  5. Повесьте жевательное устройство с цепью с потолка (входит в комплект), чтобы устройство размахивая движением; это увеличивает активность и вызов свиней, а также позволяет больше свиней принять участие сразу.
    1. Расположите устройство в центре активной области пера, вдали от стен пера, чтобы обеспечить доступ на 360 градусов, что, как ожидается, предотвратит агрессивное поведение из-за конкуренции. Конец силиконовых палочек должен быть на высоте от 10 до 20 см над полом.
  6. Изменение силиконовые палочки, когда закончил или если грязный.
    ПРИМЕЧАНИЕ: В этом исследовании силиконовые палочки должны быть изменены только при перемещении из ручек отъезжаееек и ручки финишеров.

3. Протокол экологического обогащения для отделочников

ПРИМЕЧАНИЕ: Когда солома может быть предоставлена в течение всего периода, начать использовать этот протокол от отлужели до убоя, а не в ручки финишеров только.

  1. Предоставьте каждую ручку соломой, помещенной в стойку, в повешенную сетку или в башню, как показано на рисунке 2C. При наличии в таких устройствах, только небольшое количество соломы доступны для свиней в то время, и большинство из них в настоящее время жевал. Таким образом, это обогащение может быть использовано на решетчатых полах, когда солома не может быть предоставлена в качестве постельных принадлежностей.
    ПРИМЕЧАНИЕ: В этом исследовании, солома была предоставлена в коммерческих стеллажей(Рисунок 2C).
  2. Повесьте соломенные стеллажи на высоте, которая достижима для всех свиней, как правило, чуть ниже уровня плеча. Прикрепите их к стене с самым простым доступом для как можно большесвиней свиней, предпочтительно в пределах "активной области". Убедитесь, что стойки должным образом и безопасно закреплены к стене, чтобы избежать поломки устройства и травм.
  3. Убедитесь, что стеллажи полностью заполнены соломой в начале; кроме того, небольшое количество свежей соломы можно добавлять каждые 1-3 дня. Кроме того, пополнить, когда стойка пуста, как правило, каждые 7-10 дней.
    ПРИМЕЧАНИЕ: Длинная солома лучше, чем нарезанная солома, чтобы уменьшить агрессивность в группе и для удовлетворения потребностей свиней поведенческих для укоренения и изучения20.
  4. Когда это применимо, рассмотреть вопрос о размещении лоток для сбора или коврик под стойку, когда пол решетчатый, чтобы избежать соломы от рассеяния и блокирования дренажных и канализационных систем(рисунок 2C). Так как солома предоставляется для свиней в основном для выполнения их укоренения и исследовательского поведения, коврик может позволить наличие некоторых свободных соломы, которые будут изучены на уровне земли.
  5. В дополнение к соломе, обеспечить жевательные устройства, как подробно описано в разделе 2.
  6. Когда хлопчатобумажные веревки используются для сбора слюны, как описано в следующем разделе, оставьте веревки в ручках после сбора слюны, в качестве дополнительного обогащения. Другие хлопковые веревки также могут быть предоставлены, как подробно описано в разделе 2.

4. Сбор образцов слюны для анализа концентраций кортизола

ПРИМЕЧАНИЕ: Этот раздел содержит информацию о том, как неинвазивно собирать слюну для анализа концентрации кортизола, как биомаркер для острого стресса; однако образцы слюны могут также использоваться для анализа других биомаркеров и даже для скрининга потенциальных патогенов. Кроме того, кортизол для волос следует измерять, когда это применимо.

  1. План слюны выборки для того же времени дня, чтобы избежать предвзятости, как кортизол секреции изменения в течение дня из-за физиологических циркадный ритм, или из-за кормления21. Выборка, как правило, легче перед кормлением, предпочтительно до второго кормления в день.
  2. Используйте нецветную, 100% хлопчатобумажную веревку (2-3 см в диаметре). Одна веревка, как правило, необходимо на 12-15 свиней.
    ПРИМЕЧАНИЕ: В этом исследовании, коммерческие, готовые к использованию комплекты были использованы для сбора образцов слюны.
  3. Свяжите веревку близко к центру пера, далеко от стены ручки. Убедитесь, что шнур, который используется для повешения (между хлопчатобумажной веревкой и бар) не доступен для жевания свиней, и что свободные концы хлопчатобумажных канатов не касаются пола, по соображениям гигиены(рисунок 3A).
  4. Разгадай свободный конец веревки, чтобы увеличить доступную жевательную поверхность(рисунок 3B).
  5. Оставьте веревку висящей на 15-30 мин. Как правило, свиньи заинтересованы в недавно предоставленных веревках и будут жевать ее в это время. Как правило, подавляющее большинство свиней будет приближаться к веревке.
  6. Чтобы извлечь слюну из веревки, положить свободную часть веревки в стерильный полиэтиленовый пакет (как показано на рисунке 3D) и сжать веревку, применяя давление с внешней стороны мешка, сверху вниз, пока достаточно жидкости (предлагается на не менее 2 мл) накапливается в нижней части мешка(рисунок 3E), а затем удалить веревку из мешка.
    ПРИМЕЧАНИЕ: В этом исследовании 30 см х 40 см мешок был включен в комплект. Если это возможно, этот шаг должен быть выполнен в ручке, не перерезая висячий шнур. Таким образом, добыча слюны, как правило, легче, и веревки могут быть оставлены в ручке в качестве обогащения. Если не хватает слюны, можно использовать выжимку (не требовалось в данном исследовании).
  7. Чтобы перевести слюну из мешка в стерильную трубку, вытащите веревку и аккуратно вырежьте нижний угол мешка над стерильной пластиковой трубкой 50 мл (хотя для каждого анализа обычно требуется всего 400 л, по крайней мере 2 мл рекомендуется для коллекционирования n; Рисунок 3F). Печать трубки, и пометить его с постоянным маркером или заранее подготовленные наклейки (животные / перо, дата, время, ферма и т.д.).
  8. Храните образцы слюны в изолированном контейнере со льдом до доставки в лабораторию.
  9. В лаборатории, центрифуга образцы слюны до грязи могут быть разделены (в течение 8 мин при 3000 х г). Чистая слюна должна быть передана с чистой одноразовой pipette Pasteur в предварительно отмеченные стерильные трубки меньшего объема (например, 2 мл винткрышки морозильной трубки) для удобства. Образцы могут быть проанализированы немедленно, или могут быть заморожены при температуре -20 градусов или ниже до анализа.
  10. До анализа концентрации кортизола, соответствующие образцы идентичности должны быть подтверждены, и образцы должны быть разморожены при комнатной температуре, если заморожены. Аккуратно перемешать каждый образец, а затем центрифуги еще раз перед анализом, чтобы удалить возможные остатки грязи, которые могут помешать анализу (8 мин при 3000 х г).
  11. Выполняйте анализ концентраций кортизола с подтвержденным анализом, в соответствии с конкретным протоколом комплекта.
    ПРИМЕЧАНИЕ: В этом исследовании, образцы кортизола слюны были измерены в дубликаты фермент-связанных иммуносорбент анализ в соответствии с руководящими принципами производителя. Для свиней, которые ранее были обеспечены веревки в качестве обогащения, сбор слюны будет очень легко, как свиньи проявляют высокий интерес к веревкам. Однако для свиней, которые не знакомы с веревками, это может занять время для обучения; таким образом, сбор адекватной слюны может быть невозможен с первого раза. При необходимости веревки можно замочить яблочным соком для тренировок (очевидно, что в таком случае слюну нельзя использовать для анализа). Если образцы слюны необходимы от индивидуально размещенных свиней, коллекция может быть более сложной, чем из группы, и учебные занятия с яблочным соком пропитанной веревки, как правило, требуется. Кроме того, можно поощрять жевание коллекторских канатов путем отбора проб людей рядом друг с другом из-за имитирования.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

В текущем исследовании 16 пометов (170 поросят) были случайным образом распределены на две группы лечения; в одной группе экологическое обогащение было предоставлено восьми пометам ("Обогащенная группа", как описано в протокольных разделах 1-3), в то время как остальные восемь пометов не были предоставлены ("Группа необогащенных"). После отлужели, каждый помета были сгруппированы в одну группу около 20 свиней. Образцы слюны были собраны и проанализированы для концентраций кортизола каждые две недели в каждой ручке, как описано в разделе протокола 4.

В этом исследовании, при правильном предоставлении, сеялки, поросята и свиньи проявили интерес ко всем устройствам обогащения. Свиноматки использовали джут и хлопчатобумажные веревки до farrowing, когда при условии. В период лактации, когда веревки для джута и хлопка были доступны как для плотины, так и для ее поросят, поросята имитировали свои плотины с 2-3 дней; однако, когда материалы не были доступны для свинозавной, поросята начали использовать материал позже, как правило, после более чем одной недели возраста. В лактации и weaners's ручки, джут и хлопчатобумажные веревки, как правило, заменяются или пополнены каждые 4-5 дней, в то время как жевательные силиконовые палочки были заменены только один раз, когда свиньи были перемещены из ручки отлучиться к ручке финишеров, в возрасте 70 дней. В загонах финишеров не было зафиксировано дренажа и канализационных завалов.

Шансы умереть в течение всего периода до забоя были значительно выше среди поросят/свиней в необогащенной группе по сравнению с обогащенной группой (ИЛИ 3,38, 95% ДИ и 1,05-10,83; P 0,004). Образцы кортизола слюны успешно собирались во время исследования каждые две недели, непосредственно перед вторым кормлением дня. Свиньи в обогащенной группе с самого начала проявляли высокий интерес к сбору слюны; однако в необогащенной группе объемы слюны в первоначальном сборе, как правило, были ниже (2-10 мл), но от второй или третьей сессии сбора она была аналогична между группами. Как правило, объем больше 30-40 мл легко извлекается из каждой веревки. Образцы хранились замороженными (-80 градусов по Цельсию) до анализа. Концентрации кортизола, измеряемые ELISA, были в целом значительно ниже у обогащенных свиней по сравнению с необогащенными свиньями (P 0.0044; Рисунок 4).

Figure 1
Рисунок 1: Экологическое обогащение в период фарроуинга и лактации. (A) Предназначен farrowing перо иллюстрация, которая демонстрирует два этапа заключения баров, либо, когда сея сдерживается (этап R) или после заключения баров удаляются (этап F), чтобы свободное движение и взаимодействие между сеяной и ее Поросят. Предлагаемые места для джутов и хлопчатобумажных канатов до и после farrowing отмечены зеленым и синим цветами, соответственно. (B) Изображения сеять и ее поросята взаимодействуют с веревками хлопка (CR) и jute (J) обеспечено как окружающее обогащение в farrowing/лактации ручке. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть большую версию этой цифры.

Figure 2
Рисунок 2: Экологическое обогащение для отлучения и финишеров. (A) Схематическая иллюстрация пера, демонстрирующего предлагаемые места для повешения экологических материалов в "активной области" (синий X). (B-C) Изображения свиней обогащены, как предлагается. (B) В ручке weaners, хлопчатобумажные веревки (CR) при условии, как экологическое обогащение или для сбора образцов слюны висела на потолке или с полюса (P), чтобы дистанцировать его от стены пера, жевательные силиконовые палочки устройства (BR) висела на цепи с потолка ( HC). (C) В ручке финишеров солома предоставляется в стойке (SR), соломенной башне (ST) или корзине соломы (SB); коврик (M) может покрыть решетчатый пол под каждым из этих устройств соломы. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть большую версию этой цифры.

Figure 3
Рисунок 3: Процесс отбора проб слюны с использованием хлопчатобумажных канатов. (A-F) Шесть основных этапов отбора проб слюны иллюстрируются: вешание веревки, распутывание свободного конца веревки, позволяющее свиньям жевать ее, извлечение слюны из веревки в полиэтиленовый пакет, а затем перенос ее в пластиковую трубку. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть большую версию этой цифры.

Figure 4
Рисунок 4: Концентрация кортизола слюны у обогащенных и необогащенных свиней. Образцы слюны собирались каждые две недели с использованием хлопчатобумажных канатов, на уровне ручек, от отлуженных до убоя, от обогащенных и необогащенных свиней; концентрации кортизола измерялись ELISA. Для этого анализа все образцы были сгруппированы по группе без учета даты отбора проб. Концентрации кортизола были значительно ниже в обогащенной группе, по сравнению с необогащенной группой (тест Манн Уитни; P 0,0044). Результаты представлены в виде среднего значения - SEM. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть большую версию этой цифры.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

В этом мы описываем протоколы, описывающие, как обеспечить простое и практическое экологическое обогащение для свиней, которые размещаются на решетчатом полу на разных этапах их жизни, и как неинвазивно собирать образцы слюны для измерения кортизола концентрации, как биомаркер для острого стресса. Солома в качестве постельных принадлежностей считается одним из наиболее подходящих экологических обогащения для свиней, но может быть непрактично на решетчатых полов. Однако, относительно недорогие альтернативы, такие как джут, хлопчатобумажные веревки, солома в стеллажах, и жевательные устройства могут быть практически и безопасно применяться.

Диапазон концентраций кортизола слюны в данном исследовании сопоставим с предыдущими публикациями17,22,23. Значительные различия в концентрациях кортизола слюны между обогащенными и необогащенными животными, в соответствии с гипотезой о том, что экологическое обогащение может уменьшить острый стресс у свиней в точке образца, как было показано в предыдущих исследованиях, по крайней мере до определенного возраста, до тех пор, пока циркадный ритм не поврежден длительным хроническим стрессом24,25. Как уже отмечалось, кортизол может быть измерен в крови, моче и слюне в качестве маркеров для острого стресса, и в волосах в качестве маркера для хронического стресса. Протокол для измерения кортизола волос был ранее описан Мейерс и др. и может быть актуальным при оценке благополучия животных19. Однако, при поиске маркеров для острого стресса, следует учитывать, что любой выборки, сам по себе, может увеличить выброс кортизола из-за обращения с животными или боли, вызванной во время процедуры16,26. Таким образом, неинвазивная проба слюны, как условлена в текущем исследовании, является соответствующим методом, который может быть использован для анализа кортизола, а также для анализа других биомаркеров и даже для скрининга потенциальных патогенов27.

Основные проблемы в сборе слюны в соответствии с этим протоколом может быть при сборе его от свиней, которые не знакомы с веревками, так как они могут избежать жевать веревки, и, следовательно, обучение может быть необходимо. Обучение может быть выполнено с помощью веревок, которые замачивают в яблочном соке (в таких случаях эти образцы слюны не могут быть использованы для анализа). Если образцы слюны необходимы от индивидуально размещенных свиней, коллекция может быть еще более сложной, чем из группы, и учебные занятия с яблочным соком пропитанной веревки, как правило, требуется. Кроме того, можно поощрять жевание веревки, выборки лиц рядом друг с другом из-за имитирования. Для обучения молодых поросят, веревки должны быть повешены, чтобы быть доступными для их матери, чтобы поощрять обучение и раннее жевание. Другим возможным препятствием при использовании хлопчатобумажных канатов для обогащения или для сбора слюны является то, что он может быть пойман в ухо метки определенных марок. Если это происходит, либо ухо метки или метод обогащения должен быть заменен.

Использование хлопчатобумажных канатов позволяет измерять концентрацию кортизола слюны на групповом уровне, что обеспечивает соответствующий скрининг на этот гормон. Возможным недостатком этого метода сбора является то, что он не может быть репрезентативным измерением всех людей в группе, так как на него влияет количество слюны, всасываемой в веревку от каждой отдельной свиньи. Для того, чтобы свести к минимуму этот недостаток, рекомендуется обеспечить достаточное количество веревок, чтобы обеспечить достаточное время сбора, а также выполнить несколько повторных коллекций. По сравнению с существующим методом индивидуальной выборки, сам по себе сбор не является стрессовым для свиней, так как он дается в качестве экологического обогащения, без обработки свиней.

Таким образом, свиньи могут быть обогащены окружающей средой на всех этапах жизни, даже на решетчатом полу, используя джут, хлопчатобумажные веревки, солому в стеллажах и жевательные устройства. Тип обогащения, метод повешения, а также высота и расположение в пределах пера, имеют важное значение для их эффективности. Что касается сбора слюны хлопковыми топовами, то сроки и рекомендации по висят имеют решающее значение для успешного отбора проб. Эти протоколы актуальны для профессионалов, стремящихся улучшить и контролировать благополучие животных, как в научных исследованиях, так и в промышленном свиноводстве.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Авторам нечего раскрывать.

Acknowledgments

Мы благодарим Lahav CRO за проведение исследований на ферме и команде фермы за предоставление ценной технической помощи на протяжении всего исследования. Исследование финансировалось главным научным сотрудником Израиля, министерством сельского хозяйства и развития сельских районов.

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).
Обеспечение значимого экологического обогащения и измерения слюны Кортизол в свиней домохоженный на Slatted Этаже
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