临时限位栏里母猪应激水平、行为与仔猪的生长性能

2019-11-16 02:55张振玲
猪业科学 2019年9期
关键词:皮质醇限位唾液

张振玲(译)

(徐州生物工程职业技术学院动物工程系,江苏 徐州 221006)

荐语:我国动物福利标准的内容相比于养殖发达国家仍较低,目前也没有禁止使用母猪限位栏的规定。限位栏虽是我国目前养猪生产最能提高母猪生产效率的一种饲养方式,但限位栏禁用也将是历史趋势。文章介绍了捷克布拉格动物科学研究所动物科学博士Sébastien Goumon 在2015 年7月至2016 年7月进行的一项有关临时限位栏的研究,文中比较了临时限位栏和长期限位栏对母猪应激、行为以及仔猪生长性能方面的研究,可供一些正在进行动物福利养殖或准备进行动物福利养殖的相关企业借鉴,以适应禁用限位栏的趋势。

临时限制措施为哺乳母猪提供了在分娩后几天打开限位栏后在产房的圈舍里自由活动的机会。这将允许母猪与后代仔猪几乎无限制地互动并改善母猪身体的舒适度,而这一点在长期限位栏中则很大程度上受到了影响。人们对临时限制措施对母猪行为和生理的短期和长期影响尚知之甚少。解除限制后可能会激发母猪在较大的新空间里的活动。然而,对于解除临时限制的母猪活动进行定量评估的研究仍相对较少。对母猪长期的行动限制导致其哺乳结束时的慢性应激,而且长期的应激可能会对免疫产生不利的影响。然而,临时限制是否会长期降低母猪的肾上腺分泌活动和免疫反应以及解除限制是否会对母猪的生理产生短期影响,目前尚不清楚。

在哺乳期间缩短限制时间可以提高母猪的福利。然而,一旦解除对母猪的限制,仔猪的生存则可能会受到威胁,因为解除限制后母猪有更多的体位和姿势的变化,这可能会增加仔猪被压死的风险。在大多数关于哺乳期临时限制措施的研究中,母猪一般在产后第4 天后解除限位栏的限制。关于提前解除限制(产后3 d)是否会对仔猪的生长性能和行为产生不利的影响,目前尚知之甚少。因此,研究的目的是证实限位栏限制母猪至产后3 d是否对母猪的活动和应激水平有短期(解除限制后24 h)或长期(第25 天)的影响,并评估其是否影响仔猪的生长性能和行为。

1 材料与方法

本研究于2015 年7月—2016年7月在捷克布拉格动物科学研究所的研究农场进行,并根据捷克中央委员会《保护动物法案》(编号60444/2011-17214)进行。

1.1 供试猪及其管理

27 头杂交(大白×长白)母猪(平均胎次2.5±0.5,范围1~12),用杂交(大白×皮特兰)公猪精液进行人工授精。预产期前5 d,将母猪从妊娠母猪群养系统转移到母猪分娩限位栏单元并立即安装限位栏。根据胎次的不同,将14 批次母猪随机分成以下两个处理:长期限位(PC)母猪(N=14 头母猪和192 头仔猪;窝产仔数:13.7±0.7头),从分娩前5 d 到断奶(断奶大约在分娩28 d 后进行)一直饲养在限位栏里;临时限位(TC)母猪(N=13 头母猪和172 头仔猪,窝产仔数13.5±0.7头),分娩前5 d 至分娩后第3 天(83.0±1.3 h;第0天为分娩日)将母猪进行限位栏饲养,之后打开(临时)限位栏,将母猪解除临时限位限制。每批由2 头母猪组成,每个处理1 头母猪(1 头解除限位栏,另1 头保持限位栏),饲养在相邻同样的母猪圈栏里,TC 处理中有1 头母猪因病而被移除。在哺乳期(1000 h 左右),限位栏总是打开。每窝仔猪既不均等,也不交叉哺育。在试验之前,所有母猪都熟悉长期限位栏,24 h 录像监控分娩情况。母猪每天两次饲喂标准哺乳期日粮(17%粗蛋白,13.75MJ DE kg-1),母猪和仔猪可随时分别从各自的饮水头喝到水。母猪每天早晨和晚上都会供应一袋碎稻草,直至分娩,分娩后整个哺乳期也都如此。圈栏每天清洗一次。对所有仔猪注射补铁,出生3 d 后打耳标,雄仔猪在分娩后第1周阉割去势。仔猪出生后第7天起供应教槽料。两个处理中的母猪及仔猪无区别对待。分娩猪圈(面积5.88 m2)配备可移动栏杆,使得可改装成限位栏,或者限位栏改装成非限位栏。限位栏饲养时每头母猪占用面积为1.63 m2。当给母猪解除限位栏限制(可移动栏杆被打开并沿一侧放置)时,此时母猪占用面积为4.63 m2。当母猪躺在地上时,沿侧壁或墙壁没有护栏。猪圈地面是混凝土地板。仅供仔猪使用的区域面积为1.25 m2,上面未有覆盖,地面上铺有稻草,在整个哺乳期间有两盏加热灯。

2 数据收集

2.1 行为观察

母猪及其猪仔的行为(见表1)在产后第3 天、第4 天和第25 天连续拍摄,每圈上面安装CCTV 摄像机和软件NUUO。在观察时间内每天喂饲母猪两次(分别在08:00 和15:00)。从喂饲前10 min 至喂养后10 min 或员工从事饲养任务时(处理仔猪、接种疫苗或任何其他兽医程序,不做录像记录)。录像中,母猪和仔猪(每窝中的所有仔猪)的活动由一个观测者用固定间隔扫描取样法进行连续取样(在第3 天、第4 天和第25 天解除限位栏后),而体位变化是通过所有的抽样来评估的。通过总结每头仔猪或母猪在这两个时期(产后第3 天、第4 天和第25 天)的行为参数,对其行为进行分析。

2.2 唾液皮质醇浓度和IgA 浓度

分别在产后第2 天(对照值,解除限位前24 h)、第4 天(解除限位后24 h)和第25 天用棉签采集唾液样本,让猪咀嚼两根棉签(棉签150 mm×4 mm WA 2PL;德国汉堡海伦茨)至完全湿润为止。棉签棒附着在一足够长的木棍末端,可以不进入猪圈就能获得唾液样本,从而尽量减少对猪的干扰。唾液采集一般不超过2 min,采集在平静和躺卧的母猪身上进行,并且采集时母猪不在哺乳过程中。样品总是在固定时间采集(约09:45),以避免昼夜节律的任何混淆效应。将棉签用1 000 g 离心因数提取15 min。提取 的唾液样品在-20 ℃保存,待测定。 采用高灵敏度唾液皮质醇酶免疫分 析试剂盒(Salimetrics,State College, PA 16803 USA)测定皮质醇浓度, 浓度范围为 0.12 ~ 30 ng/mL,分 析 灵 敏 度 为0.07 ng/mL,测试样品体 积为25 uL。采用猪IgA ELISA 试 剂盒(Bethyl Laboratories,Inc., TX 77356 USA)测 定 IgA 浓 度,唾液样 品用稀释缓冲液稀释1 000 倍后测定,测定浓度为1.37 ~1 000 ng/mL。分析了两组中每头母猪的皮质醇和IgA 浓度在第4 天和第2 天(第25 天和第2 天)各自的浓度差异。

表1 母猪和仔猪的行为

2.3 仔猪死亡率与增重

在分娩结束时至产后第25 天每天确定仔猪的死亡率。每个仔猪用动物专用标记笔(德国Ridex)标记,并分别在第3 天(解除母猪限位栏前30 min)、第4 天(母猪限位栏解除后24 h)和第25 天的固定时间(约09:30)称重。对每窝里每个仔猪的体重和死亡率这两个变量分别进行了短期效应(第3 天到第4 天)和长期效应的(第4 到第25 天)分析。

2.4 统计分析

所有统计分析均采用SAS 9.4软 件(SAS Institute Inc., Cary, NC,USA)进行。所有模型固定包含一个类别变量,即饲养圈舍情况(临时限位栏还是长期限位栏)和两个连续变量(胎次和每窝仔猪多少)模型中,批次被认为是随机的。用通用线性模型(PROC GENMOD)对每窝仔猪进行死亡率分析。用广义线性模型(Proc GLM)对其他应变量进行分析。P ≤0.05 时表示统计学上有显著意义,0.05 <P ≤ 0.10时,表示有统计上的趋势。以下仅列出了胎次和每窝产仔数效应的显著性。

3 结果

3.1 母猪应激激素水平活动和体姿变化

母猪应激激素水平(见图1)活动和体姿变化(见表2)。

1)解除限位栏限制的短期影响

饲养圈舍条件(临时限位和长期限位)对母猪的活动、IgA 浓度和翻身频率均有影响:TC 组母猪比PC 组母猪显著更活跃,翻身频率显著更高,IgA 浓度有较低的趋势。饲养圈舍条件(临时限位和永久限位)对立-卧活动和皮质醇浓度影响不显著。每窝产仔数对母猪的翻身频率有一定的影响,窝产仔数越多,翻身越频繁。胎次也对母猪的活动有一定的影响,随着胎次的增加,活动水平有降低的趋势。

2)解除限位栏限制的长期影响

饲养圈舍条件(临时限位和长期限位)对母猪的活动水平、立卧运动或皮质醇和胰岛素浓度无显著影 响(P >0.05)。TC 组 较PC 组母猪的翻身倾向于更频繁。

3.2 仔猪死亡率、体重增加和活动

图1 母猪应激激素水平

表2 2种条件(临时和长期限位)对母猪活动和体位变化的短期效应1 和长期效应2

仔猪死亡率、体重增加和活动(见表3)。

1)解除限位栏限制的短期影响

由于解除限位栏限制后24 h 仔猪的死亡率较低,不适于进行统计分析,死亡率数据以描述性的形式显示。PC 组母猪产下的仔猪体重及活动水平与TC 组母猪无显著差异。窝产仔数对仔猪日增重有极显著影响,窝产仔数越多,日增重越低。胎次影响仔猪吮吸母猪的乳房的活动,胎次越高,仔猪活力越高。

2)解除限位栏限制的长期影响

表3 2 种条件(临时和长期限位)对仔猪死亡率、体重增加和活动的短期效应1 和长期效应2

饲养圈舍条件(临时限位和长期限位)对仔猪死亡率无明显影响。产仔数和胎次对增重有显著影响,产仔数多、胎次高时增重率降低。大窝仔猪非吮乳活动水平极显著较低(P=0.007),高胎次母猪产仔猪的活动水平亦有降低趋势(P=0.062)。

4 母猪应激水平和行为讨论

1)解除限位栏限制的短期影响

解除限制(打开限位栏)24 h后,唾液皮质醇浓度并没有受到影响,这表明解除限制一天后,两组(长期限位与临时限位)母猪的肾上腺活动相似。因为不清楚限位是否是母猪哺乳阶段的慢性应激来源,所以对哺乳早期母猪皮质醇水平的研究仍没有定论。虽然有一些研究发现两组(PC 和TC)母猪间的唾液皮质醇浓度在哺乳的第1 周没有差异,但在其他研究中也发现长期限位母猪的皮质醇水平或者较高或者较低。

有趣的是,临时限位栏解除后母猪的IgA 水平下降了47%,而长期限位母猪的IgA 水平则没有变化。其原因目前尚不清楚。据我们所知,还没有其他研究分析过解除限位栏限制对母猪IgA 浓度水平的短期或长期影响。只有两项研究分析了猪对各种应激(限制、隔离、混群)反应后唾液中IgA 水平的变化。且都报告说在以上这些应激压力下,IgA 的水平增加了。基于上述报告以及本研究的发现(临时限位栏解除后母猪的IgA 水平下降了47%,而长期限位母猪的IgA 水平则没有变化),说明了临时限位母猪要比长期限位母猪经历的应激水平要低。然而,与此解释相矛盾的是有关其他物种(狗和老鼠)的研究报告,在处于类似应激压力其IgA浓度水平不升反而下降。

众所周知,皮质醇能在30 min内对猪的不同类型的应激源做出快速反应。另一方面,对猪此方面有限的一些研究表明,在有急性生理应激时,IgA 反应很快(30 min 内),但在猪群社会应激压力前反应则有延迟(1 ~3 d)。因此,可以推测,在本研究中,IgA 反应有所延迟,打开限位栏后不久,皮质醇水平很快发生了变化(只持续短暂的时间,因此没有记录,因为唾液样本的采集是在解除限位栏限制后24 h 进行的)。

正如所预期的那样,打开限位栏后增加了空间,使得临时限位的母猪在解除限位栏的限制后的最初24 h 里,比长期限位栏里的母猪花更多的时间站立且更活跃。然而,尽管很显著,但母猪活动增幅很小(3.8%),应谨慎解释。这一增长可能反映了临时限位栏里的母猪一个稍微更大的探索新的空间的动机。我们的这一发现与前人的研究结果相矛盾,他们的发现是在临时限位的母猪(分别限位至产后第5 ~7天和第14 天前)和长期限位的母猪间的活动时间无短期差异。较小的猪圈、较晚的解除限位栏的限制(产后第7天或第14 天)以及取样期的差异(限于4 个日间周期)可能解释了这一矛盾或不同。

本研究中解除限制后24 h 内母猪翻身频率略有增加(6.9%)。与此相似的是Hales 等的研究结果:与分娩后头几天限位栏饲养的母猪相比,非限位栏限制的母猪翻身次数有所增加。更频繁的翻身动作已经显示出在哺乳期间或前后,母猪有更大的不安或不适。尽管不能完全排除这种可能性,但在目前的研究中,情况可能并非如此,因为没有其他指标,如站立姿势变化增加或应激压力水平增加。因此,似乎更有可能的是,翻身的增加仅仅与空间的增加有关,空间的增加使得母猪更容易翻身,而在限位栏里翻身则不易。

2)解除限位栏限制的长期影响

解除限位栏的限制对产后第25天母猪唾液皮质醇和IgA 水平无影响,提示两种舍饲制度(限位和不限位)下肾上腺和免疫反应水平在哺乳结束时是相似的。本研究的唾液皮质醇结果与少量已有的关于哺乳结束时分娩环境对皮质醇浓度影响的文献相矛盾。Cronin 等、 Jarvis等和Yin 等的研究发现在母猪哺乳结束时(分别在产后第28 天、第29 天和第35 天结束),限位栏里母猪血浆皮质醇水平比非限位栏猪圈里的母猪更高,表明了限位栏里母猪经受长期的慢性应激压力。不同研究结果间差异可由以下原因引起:不同的取样方法(唾液、血液),猪圈的类型,胎次(头胎、多胎次)以及抽样周期。在本研究中,唾液样本(第25 天)是在泌乳高峰(第21 天)之后,在母猪开始减少泌乳量并与仔猪接触(母猪-后代冲突)之前收集的。与其他研究一样,可以预测在以后取的样品中,长期限位母猪体内皮质醇浓度较高。

在哺乳期结束时,观察到第4天解除限位栏限制对母猪IgA 浓度的影响不再明显。然而,由于目前只采集了两个唾液样本(在4 d 和25 d 上),很遗憾无法确切知道临时限位母猪IgA 的减少持续了多长时间。进一步的研究应该更详细地研究唾液中激素的时间动态和皮质醇对分娩的反应,以便更好地描述整个哺乳期间母猪的应激水平。此外,心率变异性等其他指标可能对评估临时限位对母猪生理的影响很有价值。

在哺乳结束时两种处理(临时限位和长期限位)中发现的母猪相似的活动水平表明,增加可用空间并不能稳定地激励母猪更加活跃。与Lambertz 等的研究结果一致,母猪在泌乳后期活跃的时间不多(约10%),不管母猪是临时还是长期限位。总体低活性水平可能与母猪保持其能量水平和避免母猪因饲养一窝仔猪的负担而产生形成的代谢状态有关。虽然它没有增加活动水平,但解除限制是为了允许更广泛的行为和运动。因此,它可能已经使临时限位母猪能够更多地与它们的环境互动,这对于良好的动物福利至关重要,因为它可能减少母猪的刻板无聊。本研究中,我们对母猪的活动水平进行了粗略的评估,只考虑到母猪活动和站立的时间,而没有提供关于母猪在活动中的行为的详细信息。因此,进一步完善的研究应侧重于活动的质量,以便评估去除临时限位限制的长期的潜在益处,例如腿部的健康或情感状态的改善。

3)仔猪的表现和行为

本研究中,两种处理的相似死亡率表明了无论是短期还是长期,仔猪在临时限位栏中死亡的风险并不高于长期限位栏。因此,在该系统的生产标准方面,是有可能达到一个可接受的总体死亡率的(从出生到产后第25 天:12.5%)。 尽管TC 组母猪较PC 组母猪稍微更活跃一些,并且更频繁地改变姿势,仔猪的存活率短期内没有差异,表明哺乳母猪在非限位栏猪圈里和在限位栏里一样小心。本项研究中仔猪的死亡率与其他许多人的研究结果(短期和长期限位)是一致的,那些研究中母猪分娩后通常限位栏饲养2 ~4 d。限位至分娩后第3 天(然后解除限位栏的限制)并没有影响仔猪短期和长期的体重增长,这也与其他较类似的限位研究结果一致。本研究中类似的体重增长可能表明,哺乳和吃奶行为可能在限位栏解除后不久并没有受到干扰,这种状况(不受干扰)并可能会持续到哺乳期结束,尽管这种情况尚有待验证。然而,因为教槽料的摄入可能起到了一定程度的作用,所以后一种情况(吃奶行为)很值得揣摩。而Chidgey 等的研究结果是临时限位栏限制(临时限位4 d)的母猪断奶重高于长期限位的母猪(高出0.1 kg),这与假设(PC 母猪有较好的哺育行为)形成对比。

随着死亡率和体重的增加,仔猪活动(行走、站立、磨蹭)不受限位栏解除的影响,这也支持了产后第3 天前的临时限位栏限制在哺乳期间对仔猪并没有害处,即使母猪活动和姿势适度频繁。其他一些研究结果显示,仔猪活动水平在哺乳第一周随母猪活动水平增加和姿势变化而增加,笔者的结果与Singh 等报告的结果相一致。Singh 等评估了长期限位栏和临时限位栏中母猪在第4 天、第11 天和第18 天的一般活动(临时限位到产后第3 天)。进一步的研究方向可以是其他具体的可以表明积极福利的行为,例如玩耍。环境富集的分娩猪圈里可供仔猪和母猪使用的空间和稻草都有所增加,现已证明玩耍行为在这种环境富集环境里有所增加。

5 结论

本项研究结果表明,母猪在产后短期内饲养在限位栏里(临时限位栏)可能只对母猪短期内的福利行为有较小的积极影响(如活跃度和IgA 水平所反映的那样)。临时限位栏在整个哺乳期间对母猪福利的潜在好处尚需更详细的研究工作去评估。本项研究还表明,对母猪在产仔期至产后第3 天进行临时限位栏的限制足可以保证与进行长期限位的母猪有着类似的断奶前仔猪的存活率、生长性能和行为表现。从仔猪福利的角度来看,用临时限位栏短期限制母猪可以被认为是一种安全的可替代长期限位栏的选择。

(参考文献略)

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