成年实验兔群体饲养的可行性考察

2017-09-08 05:59李彩云姜子睿潘学营
实验动物与比较医学 2017年4期
关键词:摄食雌性雄性

李彩云, 姜子睿, 潘学营, 宋 征, 常 艳

(1. 国家上海新安全评价研究中心, 上海 201203;2. 上海益诺思生物技术有限公司, 上海 201203)

成年实验兔群体饲养的可行性考察

李彩云1,2, 姜子睿1,2, 潘学营1,2, 宋 征1,2, 常 艳1,2

(1. 国家上海新安全评价研究中心, 上海 201203;2. 上海益诺思生物技术有限公司, 上海 201203)

目的 考察成年实验兔群体饲养的可行性。方法 取6月龄新西兰白兔38只,雌雄各半,单笼饲养,群养前1 d测定摄食量和体质量,然后按性别分为2组,每组19只,分为8个群养笼,其中,5个群养笼2只/笼,3个群养笼3只/笼,群养7 d,观察实验兔摄食量、体质量、打斗及受伤情况,随后继续单笼饲养至28 d。结果 成年雌兔群养后比群养前摄食量下降,群养影响动物体质量的正常增长; 且在群养第1日的观察中打斗频率较高,社会等级确立后打斗减少或消失,动物无明显受伤。成年雄兔群养期间摄食量降低明显,并造成体质量下降,打斗在整个群养期间持续发生,导致动物明显的受伤甚至死亡。恢复单笼饲养后,摄食量和体质量增长逐渐恢复。结论 成年雌兔经过群养初期的适应后可适当进行群体饲养,成年雄兔群养不可行。

实验兔; 群体饲养; 配对饲养

群体饲养(Social housing,简称群养)是将2只及2只以上动物饲养在一个可全方位接触的指定区域。群养是现代实验动物行业中环境丰富程序的重要组成部分之一,欧盟[1]和美国均从法规方面提出了群养的要求,尤其是在国际实验动物饲养管理评估机构AAALAC的倡导下,在其作为指导的参考书《实验动物饲养管理和使用指南》(The Guide for the care and use of laboratory animals)第8版中明确说明群体饲养对于实验动物福利的重要性[2]。前期已有研究[3,4]表明,群体饲养对于群居动物在行为学改善和福利提升方面都有很大的优势。兔属于社会性群居动物之一,野生兔也被认为具有群居社交行为[5],而现实操作显示,群体饲养实验兔并不成功,实验兔群居性较差。本文通过对成年实验兔的群体饲养的实验观察,进一步探讨群养对于成年实验兔的可行性。

1 材料与方法

1.1 实验动物与仪器

SPF级6月龄新西兰白兔38只, 雌雄各半,购自中国食品药品检定研究院[SCXK(京)2014-0013]以上实验兔饲养于上海益诺思生物技术有限公司SPF区域兔饲养室内[SYXK(沪)2014-0009],温度20~24 ℃, 相对湿度30%~70%。经过3 d的检疫期, 确认通过检疫的动物进入本实验。开始实验前适应期不少于2 d。实验前动物饲养于三层改良聚苯醚带多孔底板兔笼中(0.65 m ×0.65 m ×0.45 m底面积为0.42 m2),每笼每只动物配有一个球状玩具,自由饮水,限制饮食,每日给予150 g配方颗粒饲料,上下午各75 g,每周添加经果蔬清洗剂清洗和紫外灯照射消毒的果蔬2次,及60Co辐照干草2次。配方颗粒饲料和干草均来源北京科澳协力饲料有限公司[SCXK(京)2014-0010],每批饲料均提供包含常规营养成分、重金属、农药和微生物学等检测指标;新鲜果蔬来源于长期合作经过检测合格的水果商店。并按实验动物使用的3R原则给予人道关怀。

体质量称量工具TCS-15电子秤,分度值5 g摄食量称量工具PB3001-S/A电子天平, 分度值0.1 g,均由METTLER TOLEDO公司(中国)生产。

1.2 实验方法

1.2.1 实验分组 按性别分两组,雌性兔为组1,雄性兔为组2,每组19只,各组分为8个群养笼,其中,5个群养笼2只/笼,3个群养笼3只/笼。实验前一直单笼饲养,以群养前1 d (简称“D-1”,实验第一日为D1,以此类推)动物单笼饲养的摄食量和体质量为自身对照组; 单笼饲养时无打斗行为和受伤,对组1和组2进行比对分析。

实验前称重和一般体征检查,检查中发现有任何的异常均需记录,以便于和群养造成的异常进行区分。

1.2.2 群养 D-1打开单笼间的实质网板保留网格板进行间接接触群养,观察动物之间的情况。持续观察30 min, 如动物未表现攻击性,在1h、3 h时再次观察。群养7 d (D1~D7),D1拉开网格板,进行直接接触饲养,持续观察1 h,观察中出现有打架攻击行为需采取措施分隔动物并记录。D2~D7上下午各观察一次, 包括饮食饮水、粪便尿液、外伤、打斗次数和异常行为等。D7下午4点后将所有群养动物分开, 恢复单笼饲养至D28, D-1、D7、D14及D28称重和进行一般症状检查, 记录动物身体状态等相关信息。群养中出现打斗比较严重的,如大出血, 较严重外伤等问题,应立即停止群养。

动物摄食量观测方法:第2日加食前观察前一日的摄食量,以百分比做半定量观察并记录。单养时摄食量为单个动物的半定量值,群养时以每个食盒中的半定量值相加除以群养的动物数得到每只动物的摄食量。

体质量和受伤情况:在设定称重日的上午加食前测定动物体质量,同时进行动物一般症状检查。受伤分级:无任何外伤=0,脱毛,胆小,活动少=1,耳部皮肤小破损,微出血=2,睾丸、眼睛等重要部位破损或大的出血=3。

打斗次数和异常行为:打斗行为的观察分为群养D1持续观察1 h和群养D2~D7上下午短期观察。笼旁持续观察和定期观察时,群养动物之间身体接触性打斗或异常行为记录为1次, 1 min以内出现的多次打斗和异常行为记录为1次。

1.3 统计学方法

动物体质量和摄食量采用SPPS21.0进行t检验统计分析。打斗行为(次数)作为等级变量采用Wilcixon秩和检验统计, 受伤情况和异常行为(有无)作为二分类变量采用Pearson卡方统计分析。P<0.05为差异具有统计学意义。

2 结果

群养D-1打开动物之间的实体挡板,保留网格板的间接接触方式,期望让动物进行熟悉和交流便于后面的直接接触群养,观察结果显示保留网格板的模式动物之间并无交流也不影响动物的摄食和活动,同完全隔离无任何差别。

实验分组中分别采用了2只或3只动物群养的方式,以期考察群养不同动物只数之间的差别。实验结果显示,群养时由于活动空间的增大,动物的突然暴起和窜动略有增加,其余试验结果均未见明显差异,因而实验结果分析未做群养动物数量的区分。组2雄性动物在群养的第3日其中一只动物因严重外伤死亡,以下数据统计实际上组1雌性为19只,组2雄性为18只。

2.1 体质量

组1雌性动物,群养前后体质量配对t检验P值均<0.01, 群养期间(D1~D7)动物体质量平均增长0.14 kg,隔离后单笼饲养(D8~D14)雌性动物体质量平均增重0.18 kg,群养影响雌性动物体质量增长率(↓29%),群养结束后一周(D14),雌性动物体质量仍增长显著,因而D28未对雌性动物再进行称重。组2雄性动物,群养前后体质量配对t检验P值均<0.01, 且群养期间(D1~D7)动物平均体质量较配对前体质量显著下降(↓0.08 kg),分笼单养D7~D14,动物平均体质量有增长趋势(↑0.02 kg),但仍未恢复至配对前动物平均体质量, 直至分笼D28雄性动物体质量较配对前才有了明显增长(↑0.18 kg),表明群养可导致雄性动物体质量下降(表1)。

表 1 群养前后的动物体质量

2.2 摄食量和饮水

组1雌性动物D-1~D7和组2雄性动物D-1~D15的摄食量、饮水情况的观察结果(表2)显示,群养对组1雌性动物摄食量影响显著(P<0.01),群养期间每日摄食量约为30%~40%,饮水变化不大,在停止群养后摄食量迅速恢复至接近100%。组2雄性动物在群养过程中的摄食量下降显著(P<0.01),从数值上看摄食量接近于0,同时伴随饮水量大幅度减少或几乎无饮水。群养结束单笼饲养后,摄食量和饮水逐渐恢复。饮食饮水的下降导致组2雄性动物的粪便和尿液减少或粪便颗粒变小。组1雌性动物粪便和尿液量和形状则无明显变化。

表 2 动物平均摄食量 %

2.3 行为学表现

打斗行为: 组1雌性动物在D1持续观察1 h期间表现的打斗次数多, 8个群养笼中打斗次数4次以上的有6笼,另外2笼打斗仅1~2次; 组2雄性动物在D1开始群养的1 h内,均表现安静,有6个群养笼动物未见打斗, 仅1笼动物打斗有4次(表3)。群养后D2至D6的短期观察中雌性动物打斗极少发生,仅1笼动物观察到2次;雄性动物相反,均发现有多次打斗,仅1笼未观察到打斗(表4)。雌雄对比差异显著(P=0.003),雌性动物的打斗均集中在刚开始群养的1 h内,雄性动物的打斗则在后续的群养过程中明显多于雌性(P=0.011)。

表 3 群养D1持续观察1 h打斗次数(n=8)

表 4 群养D2~D6上下午观察到打斗次数结果(n=8)

爬跨行为和其他异常行为:群养时较常见的行为表现为性成熟的成年动物之间表现出爬跨的交配行为。本实验显示雄性动物100%在D1表现有爬跨行为,雌性动物相对较少(P=0.055)。其他异常行为则包括个别动物表现的卧倒不动、呼吸急促、瞳孔缩小、尖叫、咬尾、突然跳起窜动等这些异常行为雌雄动物均出现,3只动物群养由于活动空间的增大暴起窜动的次数较多(表5)。

表 5 爬跨行为和其他异常行为(n=8)

2.4 受伤情况

实验前体检,所有动物均无身体肿块、外伤等其他可见异常。群养过程中体检观察到的受伤情况包括:阴茎皮肤擦伤极少量的出血,掉毛,耳朵皮肤擦伤或出血,眼睑划伤,睾丸皮肤擦伤睾丸坏死,动物死亡等(表6)。组1大部分动物无外伤,少数动物掉毛或极小的耳部皮肤的轻微擦伤,无严重外伤动物。组2雄性动物严重受伤的有3只,其中一只因睾丸受伤坏死死亡,另两只一只睾丸皮肤受伤,另一只眼睑划伤而中断群养其他动物均未见明显异常。雌雄受伤情况综合评价差异显著(P=0.032)。

表 6 群养过程中出现的受伤情况(n=19)

3 讨论

实验动物环境丰富的目标之一就是提倡对于实验动物的群养,目前大部分机构的对于实验兔的饲养方式依然是单独将动物饲养在较小的有限制的笼具中, 这种方式很大程度限制了兔的正常行为表达和正常姿势的调整[6]。已有研究表明, 将兔群养在两个单笼中,活动空间的增倍和社群刺激可有效提升动物福利, 群养动物会将更多的时间用于运动, 可有效预防骨质疏松提升骨密度[4,7]。Turner等[8]研究证明, 实验兔群养比单养更少发生异常行为如呆板症。

野生兔在自然环境中是社群动物,实验兔起源于野生兔,从理论上说,实验兔应该能很好适应群养。而现实情况是:实验兔本身非常温顺且表现和人非常亲近,然后当同性别动物出现在一起时,互相之间攻击性反而表现比野外时更强烈[9]。在实验兔群养研究中,打斗是兔群养最大的挑战和难题。另一方面有人认为[4]攻击性也是一种社交行为,但是对于实验动物饲养的有限环境中,攻击性则变成了一个问题。且随着动物从幼龄趋于性成熟,群养动物之间的打斗逐渐增加。有人认为[10]从出生开始就建立群体饲养的方式可以有效的降低融合性的问题,Nevalainen等[11]研究表明,这种情况并不能完全解决动物的攻击性行为,雌性新西兰兔从大约7周龄至5月龄群养,与单养动物相比,血液生化指标均无明显差异,群养动物的碱性磷酸酶和体质量有明显的降低; 而打斗情况从21周开始至5月龄打斗明显,甚至有动物因打斗受伤需要中止实验。Debbie Gunn[12]提出对于未达到性成熟之前实验兔,无论雌雄,均可以非常好地实现群养而不会造成打斗伤害,这种群养在离乳后就可以开始建立。将同群的兄弟姐妹群养是比陌生个体之间群养更好的方式,因同族群之间在哺乳期已经形成了很好的社会等级关系,而对于超过6月龄的兔不建议群养,这时候动物易于恐惧,缺乏适当的运动协调,长期的养缺乏足够运动使骨质结构易于受伤。只建议在幼龄动物或成年雌性动物中实行群养。Chu等[4]研究显示,幼龄动物的群养,如果群养环境除了食槽外,无其他躲避或者隔离区域,打斗和受伤也有发生,但不会影响动物体质量增长。Held等[13]研究表明,雌兔群养过程中的打斗主要发生在群养初期的社会等级建立,建立之后打斗频率会有明显下降,这与本实验研究结果类似。Turner等[10]研究结果表明,将5月龄雌兔4~5只群养,其免疫抑制平均值与单养动物比较,并无明显变化,且单养和群养兔在平均生长率上也无差别。而对于成年雄性,群养会产生非常大的攻击性并有造成严重伤害。支配(或优势)地位的争斗和对于领土对抗都是不可逾越的风险,动物之间无法建立和维持一个稳定的社会等级关系[14]。

尽管实验兔群养在实践中存在一定困难, 但是基于群养带来的动物福利提升, 如将群养动物间的打斗降低到一个可以忍受水平, 群养依然可以实现, 例如未成年雌性和雄性, 成年雌性之间。Whary 等[14]认为, 合适的空间需求对于实验兔群养有一定意义,群养时每只动物占笼底面积大于3 750 cm2,动物间打斗会相对较少。Krohn等[15]研究表明,对群养动物限制喂食和提供可以保护隐私的隔离墙或躲避区可以有效减少打斗或在打斗时减少受伤几率。

成年雌兔在进行短时间适应和社会等级的争斗后,能有效形成群养,群养对动物的摄食和体质量增长影响小,社会等级确立后打斗急剧减少甚至消失。成年雄兔间的打斗会严重影响动物摄食和体质量增长,打斗频率并不会随着时间增长而减少。

[1] Council of Europe. Appendix A of the European Convention for the Protection of Vertebrate Animals used for Experimental and other Scientific Purposes (ETS No. 123) [M].Guidelines for accommodation and care of animals. Approved by the Multilateral Consultation. 2006, 42-50.

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[15] Krohn TC, Ritskes-Hoitinga J, Svendsen P. The effects o feeding and housing on the behaviour of the laboratory rabbi[J]. Lab Anim, 1999, 33(2):101-107.

The Feasibility of Social Housing for Adult Laboratory Rabbits

LI Cai-yun1,2, JIANG Zi-rui1,2, PAN Xue-ying1,2, SONG Zheng1,2, CHANG Yan1,2
(1. National Shanghai Center for New Drug Safety Evaluation and Research, Shanghai 201203, China;2. Shanghai Innostar Bio-tech Co. Ltd., Shanghai 201203, China)

Objective To study the feasibility of social housing for adult laboratory rabbits.Methods Totally 38 New Zealand white rabbits aged at 6 months with 19 males and 19 females were single housed. Food intake and body weight were observed one day prior to social housing, then the rabbits were divided into 2 groups (19 male, 19 female), each group respectively housed in 8 cages(5 cages with 2 rabbits, 3 cages with 3 rabbits) for 7 days, food intake, body weight, fighting and injury were observed during 7 days social housing, and then single housed for 21 days. Results The food intake of female rabbits was decreased compared with that of being single housed, the normal growth of body weight was affected; high fighting frequency was observed at the first day of social housing,fighting frequency reduced or stopped after social hierarchy established; no obvious injuries were observed.The amount of food intake and body weight were reduced significantly for adult male rabbits during social housing, frequent and continuous fights were observed that caused serious injuries even death.Conclusions Adult female rabbits can be social housed under proper nursing by animal care staff during the initial stage of social housing, social housing for adult male rabbits is infeasible.

Laboratory rabbits; Social housing; Pair housing

Q95-33

A

1674-5817(2017)04-0283-05

10.3969/j.issn.1674-5817.2017.04.005

2017-01-16

上海市研发公共服务平台项目(15DZ2290300)

李彩云(1983-), 女, 兽医学硕士, 助理研究员。E-mail: cyli@ncdser.com

常 艳(1974-), 女, 药理学博士, 研究员。E-mail: ychang@ncdser.com。

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