农场动物福利的评估

尹国安，孙国鹏

(1. 黑龙江八一农垦大学 动物科技学院，黑龙江 大庆 163319；2. 新乡学院 生命科学与技术系，河南 新乡 453003)

随着集约化畜牧业发展，高禽养殖生产中暴露出的问题越来越多，动物福利也愈发受到关注。然而，如何去评价和量化动物的福利状况一直是棘手的问题。一个健康、营养充足的动物并不一定是快乐和无应激的。对动物福利本质的评价包括主观和客观两个范畴：主观范畴与动物内在的精神状态相关，只能间接地进行测定；客观范畴包括生物学机能、行为表达等，可以直接进行量化测定。行为和肾上腺激素是最常用的评估指标，但行为表达的个体间差异较大，肾上腺激素易受急性应激干扰，有时不能准确的反映个体的福利状况。因此，近年来急性期蛋白、神经递质和情感测定等指标被开发用于福利评估。本文介绍了动物福利评估的常用指标和新的可能的评估手段。

1 行为表达

行为是评价动物福利最容易理解和最通常使用的指标。从行为学角度讲，动物能无拘束地表现最正常形式的行为，表明动物的福利好；如果动物的运动和动作受到限制，或动物有异常行为，表明动物福利差。不良的环境经常导致异常行为的发生，异常行为可能对适应有帮助，但是它仍然是动物没有适应环境的标志。常见的异常行为包括：

1.1 规癖行为

规癖行为是指以固定模式或频繁反复出现且没有明显目的或功能的行为[1]，例如行走规癖、头部摇摆、卷舌、咬栏等。一些学者认为，规癖是在贫瘠环境中的一个应对机制或对心理福利差的反应[2-3]。在一些病例中显示，规癖行为可能反映出一个潜在的神经官能症，表明导致无法完成弹性行为(Flexible behaviour)的神经生理学变化[4]。

随着规癖行为的发展，规癖行为可能变得更像动物在福利好的情境下完成的习性，因此较低水平的规癖并不是必然地反映出较好的福利[3]。同时，因为存在个体差异，个体或群体的规癖程度与福利减少的程度并不必然一致。并且规癖和先前的经验也相关，规癖可能表现为先前贫瘠环境经历的“行为伤疤”(Behavioural scars)[3]。

1.2 自我伤害

动物自我伤害的程度，从轻的自我伤害(如过分的护理行为)到严重的咬伤，这种行为似乎是可能的福利标记。因为这种行为似乎在不良环境下更多，另外这些行为显得类似于人类的强迫性行为。

1.3 采食和饮水异常

有潜在危害地采食可能是饲料不适当的结果，但也与不适当的环境有关。异食癖经常在某些营养物质缺乏的情况下发生。食粪癖，在一些动物中自然地发生，尤其是草食动物，但这不是一个正常的行为，如果食粪癖严重便是福利差的一个标志。饮水多是水的过分消耗，这可能是持续的，也可能集中在相对较短的1或2个小时，在限饲的一些动物中看到过分饮水超过正常摄入的2到4倍[5]。

1.4 冷漠

对人来说，冷漠可能是长期应激、抑郁和缺乏快感引起的[6]，隔离动物引起的抑郁与其类似。动物反复攻击或反复的破坏环境都是冷漠的反映[7]。

冷漠可通过反应性来测量，这需要认真控制试验，因为反应性变化依赖于刺激出现的时间[8]。例如，饲养在限位栏里的母猪只对食物有反应，但对环境中的其它事件没有反应，而这些事件通常会引发群养母猪的探究性行为[9-10]。变得无动于衷和把大多数环境刺激排斥在外的行为反应是猪难以适应环境的一个标志，也是福利差的一个标志。

1.5 食仔和不良母性

产仔前后的过度兴奋和环境心理失调可能是引发食仔的主要原因。母性差也可能是继发性的，例如，由母性疾病或母畜应激引起的，或不良的自然或社会环境引起。长期缺乏蛋白质营养也会导致食仔现象发生。

1.6 过度攻击

攻击是群居动物的正常行为，但导致伤害的攻击会引发福利问题，频发的无害攻击也潜在地降低福利。攻击性的恐吓对潜在的对象有不良的心理影响，减少其接近食物或休息区等资源。由于动物环境的限制，群养动物的个体为了避免同种个体的攻击，其福利可能受损。过度攻击的判断依赖于对正常水平攻击的频率和强度的了解。攻击行为的频率和强度受许多因素的影响(如年龄、性别、季节)，判断攻击的水平异常需要做很多的研究。

2 应激生理

从动物福利学科的出现开始，动物的生理水平就成为了评价动物福利的手段。动物所处环境变化时，动物会对周围环境的改变发生相应的生理变化，而一旦动物无法适应这种变化，就会发生不同程度的应激，动物的福利水平也就随之降低了。心率、激素水平和血液中的其它化学物质能表明一个动物正在经历应激的程度，但是需要谨慎的解释。

2.1 心率、呼吸率、血压、体温

当动物被环境扰乱时，经常改变心率为行动做准备，因此心率测量对于评价福利是有价值的[2]。但是，积极刺激或恐惧均能加快心率，因此单一心率指标不能准确地反应动物福利。当与行为数据联系在一起时，心率能提供额外的信息资料，这对于推断动物的主观感受可能是有用的。

处于疼痛中或不良应激的个体可能比通常呼吸快。动物在应激状态下，动脉血压增加，由应激带来的延长的觉醒状态导致原发性高血压[11]。因此血压高也是动物福利差的一个标志。动物的代谢水平会影响动物的体温，这能在一定程度上反映动物的应激状态，所以体温也是反映福利状况的指标。

然而，一个长时间遭受疼痛的个体，心率和呼吸可能恢复到正常水平。它们主要提供一些短期影响的信息，多由急性应激时交感神经兴奋引起，对畜舍环境的长期作用没有太多意义，因此应该慎重使用这些指标。

2.2 儿茶酚胺及合成酶

肾上腺素是肾上腺髓质在应激时释放的一种儿茶酚胺类物质，可促进糖的异生作用和脂解作用。在像交配这样的有益的活动期间存在肾上腺活跃，但一般而言，肾上腺活跃表明动物适应有困难。肾上腺素产物或肾上腺素酶的水平的测量对于评估动物福利有价值。但是考虑到采样问题，肾上腺素或去甲肾上腺素并未实际应用，因为它们在动物受到刺激一两秒内就会释放，采血时的刺激会直接影响其浓度。但是测定儿茶酚胺合成酶也许很有效。

2.3 HPA轴相关激素

CRH对下丘脑-垂体-肾上腺轴(HPA轴)有明显的重要调节作用[12]。ACTH主要受CRH的调控，能促进肾上腺皮质类固醇的合成和释放。CRH、ACTH升高可能显示动物处于应激状态。脑室内注射CRH和新环境应激有类似的生理和行为反应，而注射CRH拮抗剂后环境变化引起的生理和行为反应均显著降低[13]。

研究者们常将循环皮质醇增加作为应激判断的标准，应激(如不当处理和运输等)时动物的皮质醇分泌往往增加[14-15]。环境变化还会使猪的肾上腺皮质激素的生理节律紊乱[16]，因此肾上腺皮质激素生理节律的稳定可能是福利好的一个标志。

皮质醇等糖皮质激素浓度长期过高会对机体产生一定损害，削弱HPA轴对应激的反应，因此可通过注射CRH或ACTH后检测肾上腺活跃程度来评判HPA轴活性，HPA轴活性低是动物承受长期应激的表现。但是HPA轴的激活是一个非常复杂的适应反应，因应激原不同而具有一定的特异性[17]。因此对HPA轴激素水平的解释需要考虑应激原的差异。

2.4 生长激素

生长激素有垂体腺前叶的亲躯体细胞产生和分泌[17]。生长激素的分泌也受应激的影响，应激状态下生长激素分泌量增加[18-19]。束缚应激下的生长激素浓度升高是由于GHRH释放增加造成的[20]，糖皮质激素也促进生长激素分泌。营养性应激或温热应激均会影响生长激素分泌量。

2.5 急性期蛋白

急性期蛋白在应激刺激几小时至数天时产生，包括铜蓝蛋白、结合珠蛋白等。测定急性期蛋白能提供一个动物健康状态的客观测量。可以用作动物健康和福利的标记[21]。

铜蓝蛋白活性在试验和临床表现显示出，有炎症的猪与健康的猪相比有明显高水平的铜蓝蛋白[22]。结合珠蛋白则被认为是测定运输应激有效且灵敏的指标[23]。

2.6 多巴胺和5-羟色胺

多巴胺是中枢神经系统的内源性神经递质，主要参与调控椎体外系的运动功能、精神活动，多巴胺产生生理状态的“自我奖赏”的驱动效应。5-羟色胺具广泛抑制行为的作用，并可以调节各种精神类疾病。现在多认为多巴胺和5-羟色胺与规癖行为的形成有关，但用其解释评价动物的福利状况存在很多问题，因为其作用机制以及和其他因素的相互作用非常复杂，但其含量的变化能从一定程度上反映动物情感状态的变化。

2.7 免疫机能

环境应激还可以影响动物的免疫反应。免疫系统功能损伤的一个原因是太高频率的肾上腺皮质活力[2]。通常认为长期处于应激状态对免疫系统有抑制作用[24]，这与PHA轴和副交感神经紊乱有关[17]。

细胞水平免疫功能可以测定白细胞总量、嗜中性粒细胞、单核细胞、NK细胞量、T淋巴细胞、B淋巴细胞、淋巴细胞转化率[25]。体液水平免疫常检测免疫球蛋白和特异性抗体。嗜中性粒细胞增多和淋巴细胞减少是激发应激反应的特征，嗜中性粒细胞的淋巴细胞比值是应激反应的有效指标。

3 其他方法

3.1 健康状况

疾病水平在福利评价中相当重要，因为有病的动物的福利几乎总是比健康的动物差[2]。当评价一个动物的身体健康状况时，应该考虑以下几个方面：身体状态、姿势、皮肤和被毛、粘膜、眼睛、耳朵、鼻子、嘴、尾巴、会阴。

疾病的易感性也是动物福利的一个重要的标志[5]。福利差时，体质弱的家畜患病概率会增加，进而增加死亡率。因此死亡率是动物福利差的标志之一。

身体损伤的测量可以鉴别骨折或创伤，估计骨折或创伤发生的频率。考虑与接触新环境有关的损伤发生的时间也很重要。损伤类型多种多样，因此需要一个系统的方法使用这些数据。

3.2 生产力和预期寿命

在一定条件下，生产力高的动物不可能面临非常差的福利，但是并不是生产力水平越高福利状况就越好，生产力与动物福利之间没有显著的相关性。个体的福利问题对生产力的影响会在大群中被抵消，那么福利问题也被相应掩盖[1]。因此，生产力可能不是评价动物福利的最好方法，其代表性有很大局限性，但在综合评价中必须考虑作为一个指标。

动物的预期寿命也会受到高生产力影响。例如，高采食量、高蛋白日粮及类固醇生长促进因子和生长激素的使用都可能提高生产力，但可能减少期望的生产寿命。高生产经常与跛脚、乳房炎、乳房韧带损伤、分娩障碍的发生率增加有关，同时对其它疾病的敏感性也加大，这也会造成预期寿命减少。因此预期寿命减少经常与福利差有关。

3.3 情感状态

不愉快的情感状态，如疼痛、恐惧、忧伤和沮丧，对很多人来讲属于最令人注目的福利担忧，因此，开发估计动物情感状态的测定方法是动物福利研究的一个关键部分[26]。

疼痛是主观的情绪体验[27]，我们不能直接了解动物的感觉如何，只能间接地测量[28]。评价动物是否疼痛及其程度时，最常用的指标是：发声、攻击、异常步态、不愿移动及体温、呼吸率和心率的变化[29]。目前评价疼痛的方法还有：止痛药投放、动物的自我选择、脑电图功率光谱分析、行为分析。脑电图功率光谱分析和行为分析方法是现在动物疼痛研究最有用的，两种方法互补，共同使用能给出动物遭受伤害性刺激情况的完整画面。

恐惧反应是对刺激的生理学、行为学和情绪的反应，不论是什么原因，恐惧是有害的[2]。直接测量恐惧是可能的，因为恐惧与肾上腺素活性关系密切，同时对恐惧相关的刺激的行为厌恶的程度也能测量。恐惧的生理学信号包括：心率加快、呼吸率加快、出汗、发抖、踱步、排尿；行为学信号包括：体位变化、活动变化、躲避行为、逃走、打架、不动或乱动[27]。

忧伤或者沮丧是指内心的痛苦，是难于测量和分析的一种精神状态。了解动物忧伤或者沮丧的生理学基础对于评定动物福利至关重要[29]。一些情况下，动物不能采取行动以减少危险就会感到忧伤[30]。即使没有发生忧伤，其状态可能也受到了影响。例如，由于内源性的吗啡肽影响，动物可能不忧伤，但是动物努力处理其环境的极端变化表明动物的福利非常差[2]。虽然不能直接测量痛苦的状态，但是对动物行为的细心观察经常能给出其是否痛苦。此外，现在正在开发的能“询问”动物对饲养条件和规程的感觉的技术可用来间接研究动物痛苦的程度。

3.4 选择行为试验

接近或躲避行为可用于环境因素对福利的影响的评估，接近和躲避行为一般分别表明引起积极的或消极情绪状态的刺激。

嗜好试验允许动物在2个或多个条件之间进行选择，或动物为了期望的条件而工作，是确定动物嗜好和倾向的有用方法。但嗜好试验存在许多问题：(1)嗜好可能受以前经历的影响；(2)结果仅能提供参考信息，例如猪可能嗜好躺在有塑料涂层的金属地板上而不是直接躺在金属地板上，但二者可能都不适宜；(3)在短期福利和长期福利之间可能有冲突，在一些情况下动物趋向于选择改善或保护他们的短期福利；(4)动物被没有营养的物质(如糖精)愚弄，动物也可能对像酒精或尼古丁药品上瘾[31-32]。

4 小 结

对福利状况的评价目前还没有比较公认的简单并且可靠的评价手段。动物使用多种途径适应环境，结果有些适应是失败的，因此，测量中的任何一种均可能表明福利差，而一种测量结果是正常的，如生长并不意味着福利是好的[2]。一头疼痛的猪可能安静地趴卧，但它可能比明显恐慌的猪有更快的心率，更高浓度的应激激素和皮质醇。因此需要采用多学科的方法评价动物福利。

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