不同产次限位饲养母猪行为、皮质醇及神经递质差异分析

邢雪静，于浪潮，尹国安,2*

(1.黑龙江八一农垦大学 动物科技学院，黑龙江 大庆 163000；2.黑龙江省寒区饲料资源高效利用与营养调控重点实验室，黑龙江 大庆 163319)

限位饲养是母猪福利的重要问题。环境的限制对于动物是一种应激，能够使动物感到焦虑。由于动物的饲养过程中，人类过多的干预了动物的生活，导致它们饮食及生活习惯的变化，对所处环境不适应，使其感到痛苦。母猪可能产生长期的应激适应性，造成生理上的伤害，还会导致严重的心理问题，缩短母猪的繁殖寿命。因此，限位饲养的母猪福利问题应受到足够的重视。

情感是由神经生理、行为和意识三部分组成，当其中一个发生变化时，动物可能存在着情感变化。我们无法了解动物的真实感受，所以对动物的情绪和精神状态的研究，可以通过研究动物行为和生化指标来判断。在限位环境下，必要条件的缺乏使动物的行为不能正常表达时，内心的压抑与痛苦不得不通过一些无用的规癖行为来缓解，同时可能会打破具有调节情绪精力等作用的DA(多巴胺)、5-HT(五羟色胺)、COR(皮质醇)在体内的平衡，导致抑郁情绪的产生。目前，国内外研究表明，规癖个体的血清皮质醇含量要高于没有规癖的个体，皮质醇含量越高机体对应激源的敏感性越高。在李想的研究中，由于环境因素诱发的母猪规癖行为中啃槽和无食咀嚼与五羟色胺存在较强的关联性，其他动物试验也反映了多巴胺和五羟色胺是引发和维持规癖行为发生的重要神经递质。在人类的研究中，抑郁情绪和神经疾病的产生通常与所处环境有很大联系，过度的压抑环境与紧张的情绪引起大脑功能的异常，使人处于丧失对事物的兴趣甚至不能控制本身的情绪。

在实际生产中，发现限位饲养的母猪会发生刻板行为。有研究指出,母猪的刻板行为是精神异常的表现。但是长期限位过程中母猪的行为生理是如何变化的，尚不清楚。本研究对各产次的限位母猪进行血清生化指标测定，并结合行为指标的变化情况综合分析不同产次母猪的皮质醇及神经递质差异，可为探究母猪在限位环境下的情感状态提供依据。

1 材料与方法

1.1 试验动物与管理

试验母猪为二元母猪(大白×长白)，试验猪舍为限位栏自动饲喂猪舍。母猪从后备圈养阶段配种确定妊娠状态后长期饲养于限位栏环境下，分娩期进产床生产，妊娠期限位栏尺寸(2.15 m×0.65 m)。

本试验以初产、三产、六产限位母猪为研究对象，各产次选出身体健康，情绪状态良好的12头处于妊娠中期阶段的母猪。

1.2 行为定义及观察

本试验采用安装无线摄像机的方法对母猪进行连续3 d的24 h不间断的录像，摄像机安装于母猪前方料线管道或墙上，高度以摄像机视角完全覆盖母猪活动范围为宜。行为摄录期间人员不进入舍内干扰猪只正常行为表达(喂料、清粪期间除外)。

采用连续扫描观察法(Scan Sampling)进行录像观看，以每1 min为一个扫描点，每小时60个扫描点，全天1440个扫描点记录母猪的姿态及口吻部行为的发生次数。

1.3 血液样本采集及生理指标测定

每次行为录像的前一天早上喂料前对母猪进行空腹采血，保定住母猪头部使其不能随意晃动，采用前腔采血的方式。将血液分装入促凝管中，促凝管血液静止30 min后，置于离心机内3 000 r/min离心10 min，分离血清装于无酶EP管内冻存。

采用酶联免疫吸附测定(ELISA)法对血清进行相应神经生理指标的测定。皮质醇检测范围为5 ng/mL-160 ng/mL，多巴胺检测范围为125 pg/mL-4 000 pg/mL，五羟色胺检测范围为75 pg/mL-2 400 pg/mL。

1.4 统计分析

行为数据、血液理化指标数据用SPSS 21.0 进行统计分析，根据Analyze-Descriptive Statistics-Explore检验表明各项数据不呈现正态分布，采用非参数检验-秩和检验，行为试验结果用“中值”表示，COR、5-HT和DA采用“均值±标准误”表示。利用GraphPad Prism 8.0绘图。

表1 姿态类别及其定义Table 1 Categories and definitions of behaviors

表2 口吻部行为类别及其定义Table 2 Categories and definitions of oral-buccal behaviors

2 结果与分析

2.1 限位环境下不同产次母猪行为差异分析

2.1.1 不同产次母猪姿态的差异 限位环境下，不同产次妊娠母猪的姿态差异显著。图1(a)中，初产母猪站立行为与三产、六产母猪站立行为有显著差异(<0.05)，三产与六产之间无显著差异(>0.1)。图1(b)初产侧卧行为与三产、六产母猪有极显著差异(<0.01)，三产与六产无显著差异(>0.1)。图1(c)初产俯卧行为与三产、六产母猪差异显著(<0.01)；三产与六产之间无显著差异(>0.05)。图1(d)犬坐行为初产与三产、六产母猪差异极显著(<0.01)；三产与六产之间无显著差异(>0.1)。

图1 产次对限位母猪姿态的影响*表示差异显著(P<0.05),**表示差异极显著(P<0.01)。下同。Fig.1 Effect of parity on posture of confined sows* means significant ditference(P<0.05),** means extremely significant ditference(P<0.01).The same below.

2.1.2 不同产次母猪口吻部行为的差异 如图2(a)所示，啃栏行为在初产、三产和六产母猪之间差异不显著(>0.05)。如图2(b)所示，拱地行为在初产、三产和六产母猪之间差异不显著(>0.05)。如图2(c)所示，啃槽行为在初产、三产和六产母猪之间差异性不显著(>0.05)。如图2(d)所示，无食咀嚼行为在初产母猪、三产和六产母猪之间存在极显著差异(<0.01)。

图2 产次对限位母猪口吻部行为影响Fig.2 Effect of parity on muzzle behavior of confined sows

图3所示，初产母猪口吻部规癖行为与三产、六产母猪口吻部规癖行为差异极显著(<0.01)；三产母猪口吻部规癖行为与六产母猪口吻部规癖行为差异极显著(<0.01)。

图3 产次对限位母猪总的口吻部规癖行为的影响Fig.3 Effect of parity on the general muzzle behavior of confined sows

2.2 不同产次妊娠母猪皮质醇差异

图4所示，六产母猪COR浓度极显著高于初产母猪(<0.01)，并有高于三产母猪的趋势(=0.051)，三产母猪与初产母猪COR浓度差异不显著(>0.05)。

图4 产次对限位母猪COR的影响Fig.4 The effect of parity on the COR of confined sows

2.3 不同产次神经递质差异

图5(a)所示，六产母猪5-HT浓度显著高于初产母猪(<0.05)，三产母猪与初产、六产母猪的5-HT浓度差异均不显著(>0.05)。

图5(b)所示，六产母猪DA浓度显著高于初产母猪(<0.05)，三产母猪与初产、六产母猪DA浓度差异均不显著(>0.05)。

图5 产次对限位母猪神经递质的影响Fig.5 The effect of parity on neurotransmitters in confined sows

3 讨 论

3.1 不同产次限位母猪的姿势差异

本试验结果表明,妊娠次数会影响母猪的状态行为。随着产次的增加，母猪的站立行为减少；在限位环境中，母猪的活动空间减少，母猪不能玩耍和交流，因此站立的行为会变少。在伊冉的研究中表明，随着妊娠期的延长，站立行为的发生减少，刘晓彤的研究中，站立行为先降低再升高，本试验中初产母猪站立次数显著多于三产及六产母猪，可能是行为受限的结果，也可能是受母猪生长和体重增加带来的活动减少。六产母猪站立次数多于三产母猪，可能是因为长期限位高产次母猪的精神状态发生改变，高频发生的无食咀嚼导致活跃增加。

Wang等对贫瘠母猪与富集母猪的福利对比结果说明，贫瘠环境会表现更多的俯卧行为，Yi等也有类似结果。Ison等研究发现,经产母猪与初产母猪相比，经产母猪的俯卧行为较多，对母猪来说，俯卧是一种戒备性的行为，也是一种相对较差的休息状态。圈养的母猪会表现出更多的侧卧的行为，Edwards等研究表明，福利型母猪分娩舍会增加母猪的侧卧姿势，并减少俯卧姿势的次数，说明侧卧对猪来说是相对安全和舒适的行为。试验中，三产、六产母猪俯卧行为显著增加而侧卧减少说明长期限位使母猪的舒适状态减少。Stevenson等研究表明，富集环境下母猪的犬坐时长同贫瘠环境相比表现更少，这意味着犬坐对母猪来说也是不良行为的表现。但本试验中，初产母猪出现的犬坐反而较高，这可能是因为初次进入限位环境导致的严重不适应。

3.2 不同产次限位母猪的口吻部行为差异

本试验中六产母猪无食咀嚼、啃栏、啃槽、拱地等规癖行为发生次数高于初产母猪，其中无食咀嚼差异性显著。Zhang研究表明，初产母猪在限位后会出现无食咀嚼、啃栏等规癖行为，五产母猪的规癖行为发生频率高于初产母猪。在周勤的研究中，限位饲养的母猪刻板行为与群养相比较，刻板行为发生次数及时长更高，Lawrence等研究结果，也表明环境的限制和采食量的限制均会增加母猪啃栏等规癖行为的表达，说明限位环境可能是引发刻板行为的因素。在于浪潮的研究中，不同瞳孔反射的母猪随着限位时长的增加，六产母猪的啃槽、啃栏、无食咀嚼次数均显著高于初产母猪，表明产次对母猪的规癖行为有影响。以上研究均与本试验结果一致，可见限位环境对母猪的负面影响是累积的，限位时间越长规癖行为发生的可能性越高。

3.3 不同产次限位母猪神经生理差异分析

本试验中，随产次增加，限位母猪的血清COR浓度逐渐升高。Edwards等也发现随限位时长的增加无论年轻母猪还是老年母猪血清中皮质醇水平都会显著升高。贫瘠环境中母猪COR的水平更高，也说明限位的贫瘠环境可能导致母猪精神状态差。

本试验中，高产次母猪的行为姿态异常和口吻部规癖行为多发也和血清COR升高相一致。限位环境使母猪行为表达受限，生理压力和HPA轴活性增加，导致COR含量的增加，而长期慢性应激会导致行为异常。Maeda等发现，抑郁症和阿尔茨海默症患者显现出较高浓度的COR水平，表明应激状态下可能产生以认知功能障碍为主的神经退行性病变，血清COR含量的增加会影响大脑情感区域的调节，可能会使机体产生抑郁的情绪。

本试验中，六产母猪的血清5-HT、DA的浓度要显著高于初产母猪，也就是高产次母猪体内导致兴奋类神经递质会增加。5-HT神经传递受阻与精神疾病的病因有关，Wang等研究表明，社会隔离应激有效地诱发了抑郁样行为，导致成年小鼠体内5-HT含量减少，Jang等发现，给大鼠进行抗抑郁药处理后，能显著增强血液5-HT浓度。DA主要对兴奋、愉悦信息进行传递，与抑郁症的发生密切相关，葛明广对抑郁症患者进行测定发现，患者脑内五羟色胺(5-HT)、多巴胺(DA)含量低于正常人。以上研究表明，限位环境母猪处于情绪低落状态，可能有类似抑郁的精神疾病。但本试验神经递质差异和抑郁状态并不一致，这可能是因为长期限位母猪处于一种更复杂的精神状态，其规癖行为多发也提示其更加兴奋，而5-HT和DA都是传递兴奋类神经递质。母猪长期处于慢性应激状态导致神经系统产生适应性改变，兴奋性升高。

4 结 论

本研究结果表明，限位环境对妊娠母猪的行为及神经生理具有负面作用。三产和六产限位母猪与初产母猪相比行为姿态发生显著改变，无食咀嚼行为随产次增加而显著增多；而COR及神经递质在三产时影响尚不显著。提示母猪的精神状态改变可能与行为异常并不具有同步性。