文│陈峰 张栋 孔祥华 党安坤(山东省动物疫病预防与控制中心)
柳林(山东省烟台市动物疫病预防与控制中心)
魏振西(山东省医疗器械产品质量检验中心)
实验动物豚鼠现如今在生物类制品质量检测检验中起到重要的作用,在全国实验动物使用量排名中已位居第四位。但豚鼠因其生理学特点,在试验中经常出现致病和致死的情况。加上其本身对环境适应能力较差,往往对实验正常进行产生干扰。为此从豚鼠生理学特点进行分析,针对这些特点制定饲养管理措施。并通过对人流、物流、动物流的生物安全管理措施,保证豚鼠在饲养中健康和实验顺利进行。
豚鼠又被称为荷兰猪、天竺鼠等,属哺乳动物纲啮齿目豚鼠科豚鼠属。Hartley豚鼠是人工驯化后的英国种豚鼠,其短毛、白化等优点被实验室广泛使用。我国各实验、检测单位使用的实验鼠以hartley豚鼠为主。随着生物制品生产的快速发展和对产品质量更加严格的检验要求,以及动物实验本身试验周期、伦理等方面的优点,使得hartley豚鼠的使用量逐年增多。豚鼠在生物医学研究中的使用量成为大鼠、小鼠、家兔之后,位居第四位的实验动物。其中hartley豚鼠作为实验动物中的重要一员,不仅是常规药品检验、生物制品检验、GLP(Good Laboratory Practice)实验室中相关试验所需要的,更是许多科研项目所必备的实验动物之一。然而豚鼠因为其生理学特点与其他的实验动物有区别,所以在饲养中经常出现致病、致死的情况发生。再加上本身对环境比较敏感,抵抗应激能力比较脆弱,导致在饲养中经常出现一些问题。为了确保实验正常进行和提升检测质量,在饲养的过程中很有必要结合豚鼠本身生理学特点进行饲养,并且在饲养场所强化员工生物安全意识和完备各项生物安全措施。
豚鼠的耳郭圆大,耳窝管敏感,使得其听觉极为灵敏,易受惊吓,严重时造成流产等。其嗅觉也较为发达,对刺激性气味极度敏感并产生强烈反应。例如在忽冷忽热的环境、氨浓度较大的环境中,易引起肺炎等症状。
豚鼠属于群居动物,笼内饲养时能自我隔离不健康的同群个体。豚鼠不善于攀爬、跳跃,所以饲养时除了在笼子中还可以在饲养池中饲养。
豚鼠属于草食性动物,食量较大,但与其他啮齿动物不同,豚鼠夜间进食减少,活动量也减少,这与实验动物小鼠、大鼠有所区别。豚鼠咀嚼肌健硕,胃壁薄,巨大盲肠占据了腹腔近三成的容积。日常饲料中需要摄入大量的粗纤维。
豚鼠对抗生素特别敏感,有些药物在给药后,很容易引起动物肠道炎症,严重时导致死亡。例如使用青霉素,低剂量即可引起小肠炎和结肠炎,严重的则引发死亡。
雌鼠怀孕期长,一般为63天。胚胎能在母体子宫中发育完全。出生后的幼崽基本成型,并拥有恒齿。产后1小时即可行走,数小时后即可采食软质饲料,2~3日后即能在吸吮母乳的同时采食饲料。
豚鼠体内不能合成维生素C,因而维生素C必须从饲料中获取。当饲养的豚鼠缺乏维生素C时,易发生坏血症及其他因免疫力降低而继发感染疾病。
1.环境控制。在环境控制方面,按照国标GB14925-2015的相关要求,清洁级别豚鼠饲养环境温度为18~28℃,湿度为40%~70%,日温差要小于4℃,这样的环境条件才能够保证豚鼠的生长需求。然而有一些实验室因为面积有限,在设计饲养房间时会出现不利于豚鼠饲养的现象。例如有的房间空调出风口的设计正好位于饲养笼具的上方,当使用无遮挡的笼子饲养豚鼠时,夏季很容易造成豚鼠感冒等病症,严重时引起死亡。所以在风量、风速控制方面应与出风口的方向、位置等因素综合考虑,减少发病率。
2.过敏源控制。对进出物品、人员、空气、饮用水等采取相应措施。豚鼠对过敏源敏感,为了减少实验室过敏源,可以对进入饲养室饲料外包装等做到清洁、除尘等处理。对于工作人员进出实验室要严格要求穿戴防护装备,更不能带入食物、饮料等食品饮品。进入实验室的空气要经过初、中效过滤器,甚至高效过滤器过滤。过滤器要及时检查过滤效果,并做到及时更换和清洗。随着对实验动物要求的提高,对饮用水的要求也水涨船高。对此饮用水采用无菌纯净水,干净的水可以有效地控制过敏源对试验的影响。
3.患病动物的控制。对于患病动物应采取“拔牙式”隔离方式或立即采取安乐死的方式,避免对同群产生疾病传播。豚鼠疾病中,以呼吸道疾病最为广泛。具有传播进度快、规模广等特点。所以及时剔除患病动物能对同群的豚鼠起到保护的作用。
4.饲料的控制。结合豚鼠自身不合成机体每日都需要维生素C的生理学特点,在饲料的选择上,应注重全价饲料的购进。因为维生素C遇热、日光照射易分解导致失效。所以饲料在储存措施上,应把饲料妥善放置于低温房间内,并保持干燥。现如今饲料厂家的包装袋子内一般加套了一层黑色塑料袋,这能有效地避免日光照射对维生素C的影响。对于开包装未能全部使用的饲料,应注重这方面保存条件的保证。实际工作中尽量做到现用现取的模式。
5.噪音的控制。饲养房间噪音应达到国标要求,并且尽量低。对于房间的门与试验工作台等尽量采取静音处理。例如实验工作台一般为不锈钢制品,在试验操作中时常会因为工作人员使用的器械撞击发出响亮的声音,引起豚鼠应激而“吱吱作响”。为此可以在操作台上铺上一层光滑的橡胶制品,减少噪音的同时光滑的表面也能与不锈钢表面一样保证消毒效果。
6.机构管理方面的控制。对于实验室机构的管理,一般可分成人员流动管理、实验动物流动管理和物品(包含污物和废弃物)管理。首先要根据实验室机构的实际情况书写可行性高、保障效果好的标准操作规程(SOP)。通过培训后,人员、物品、实验动物都应严格按照标准操作规程执行。例如人员生物安全意识、个人防护措施是否做到位对实验动物的健康有着至关重要的影响。通过这些方面的管理可以有效地切断传染病的传播途径,避免传染源与易感动物接触的概率。
7.清洁消毒的控制。消毒液的使用方式要适用于本机构,使用剂量要针对消毒对象有所考虑。例如对工作人员皮肤消毒和对环境墙壁的消毒,消毒液配制浓度是有一定区别的。消毒液生产厂家很多,往往最初写SOP时,所进行消毒效果实验论证得出的结果只针对这一个厂家。因为生产厂家规模、工艺等原因,同样的消毒液产品,效果差强人意。所以当更换消毒液厂家时应尽量做消毒效果验证试验,保证消毒效果不受影响。
8.严把动物购进质量关。再好的生物安全防护措施,也不如本身不患病、不携带病原微生物的动物。所以保证动物健康的第一步,就是要保证进入实验室的动物是健康的。首先要严格检查厂家相关的生产资质,如有可能最好对打算购进的厂家生产条件、饲养环境等进行走访和调研。除此之外,其饲养模式如果能与实验室饲养模式相同比较好。因为这样能减少动物适应时间,例如豚鼠的饮水方式是水瓶还是水碗,是池子内饲养还是笼具饲养,笼具还分不锈钢无遮挡笼具和塑料饲养盒等。
结合豚鼠生理学特点应用到饲养管理中的前提是严格把控动物购进的质量关。只有质量合格、优秀的实验动物,才能保证试验的顺利进行。毕竟实验室的实验动物饲养只是保证动物健康,并不以治疗和康复为目的。所以如果没有良好的实验动物供给,实验室的科学管理只能是亡羊补牢。
实验豚鼠的科学饲养管理,应该结合实验室饲养房间的构造和布局特点来制定更接地气的制度和措施。所以本文从豚鼠生理学特点出发考虑其饲养管理方法,更加具备通用性和实用性。做好相关方面的控制,例如温度、湿度、日温差、风速、风量、换气次数等因素的控制,能有效地避免动物应激和致病。在饲料方面避免缺乏维生素C,但更应考虑全价饲料储存方式和取用方法,做到最大程度保护好全价饲料中维生素C不被破坏。当然还可以通过在饮用水中添加维生素C以及增加蔬菜的添加量,也是很有效的方法。
在生物安全方面,重点依旧是切断传播途径,控制传染源的侵入,保护易感动物。在人流、物流、动物流上多下功夫。这些措施中,实验人员的生物安全意识是至关重要的,只有生物安全意识提高了,才能按照标准操作规程去操作,实验室生物安全才有保证。