Tilvejebringelse af meningsfuld miljøberigelse og måling af spyt kortisol i grise, der er anbragt på lammede gulve
Summary
Denne protokol viser, hvordan man tilvejebringer praktisk relevant miljøberigelse for svin, der er anbragt på lammede gulve i de forskellige stadier af deres liv, og hvordan man indsamler spytprøver på en ikke-invasiv måde til måling af cortisol koncentrationer, som en biomarkør for akut stress.
Abstract
Da svinekød er det mest forbrugte kød på verdensplan, er dyrevelfærden i svineindustrien i stigende grad blevet et vigtigt anliggende for offentligheden, hvilket medfører et betydeligt pres fra kunder, lovgivere og andre interessenter for at gøre ledelsesændringer til forbedre dyrenes trivsel. Flere undersøgelser har vist, at at give miljøberigelse til grise giver dem mulighed for at udtrykke deres naturlige adfærd, såsom rode og udforskning, samt indlejring forud for farroning, og er forbundet med reduceret stress og forbedret produktion og velfærd. Der bør dog tages hensyn til mange overvejelser ved tilvejebringelse af miljøberigelse, såsom gulvtype, drænings-og kloaksystemer, svinenes stadie i livet, materialet samt dets hængende metode, højde og placering i pennen. Formålet med dette dokument er (1) at give metodologiske oplysninger om, hvordan man sikrer en relativt enkel og praktisk meningsfuld miljøberigelse for svin, der er anbragt på lammede gulve i de forskellige stadier af deres liv, og (2) at demonstrere, hvordan man indsamler spytprøver til måling af cortisol koncentrationer, som en biomarkør for akut stress. Protokoller omfatter oplysninger om brugen af jute, bomuld reb, halm i stativer, samt tygge silikone sticks enheder som miljømæssig berigelse i kuglepenne af faring og amning, fravænne og slagtekyllinger. Desuden er brugen af bomuld reb til en ikke-invasiv spytprøver indsamling for cortisol koncentrationer analyse er detaljeret. Protokollerne er relevante for fagfolk, der har til formål at forbedre og overvåge dyrevelfærden, både inden for forskning og industri svineopdræt.
Introduction
Svinekød er det mest forbrugte kød på verdensplan, hvor over 1.300.000.000 svin hæves og slagtes årligt1,2. I de seneste år er velfærden for dyr i svineindustrien i stigende grad blevet en stor bekymring for offentligheden, som lægger et betydeligt pres, der kommer fra kunder, lovgivere og andre interessenter, til at foretage ledelsesændringer for at forbedre trivsel for disse dyr. Flere undersøgelser viste, at tilvejebringelse af miljøberigelse til grise er forbundet med reduceret stress og forbedret produktion og velfærd, da det giver svinene mulighed for at udtrykke deres naturlige adfærd, såsom at rode og udforske, samt indlejring før farroning3,4,5,6,7.
Svin anses for at være intelligente dyr, og har en meget nysgerrig karakter; således, hvis et egnet miljø ikke er tilvejebragt, vil grise sandsynligvis demonstrere stereotypiske adfærd og direkte manipulerende social adfærd over for pennekammerater, som kan føre til hale bide, samt andre skader og stress8,9. Derfor anbefales det at give en meningsfuld miljøberigelse af fagfolk, og i nogle lande endda pålagt af forordninger og lovgivninger, såsom den Europæiske Unions Rådets direktiv 2008/120/EF5.
Det kan være en udfordring at give en meningsfuld miljøberigelse. Det bør opfylde de naturlige adfærdsmæssige behov for svinene i hver fase af deres liv, samt tage hensyn til praktiske og tekniske begrænsninger. Inden faring er det at levere redemateriale forbundet med kortere farings varighed samt højere overlevelsesrate for nyfødte smågrise under faring og i hele diegivningsperioden. Desuden i frie kuglepenne med miljømæssig berigelse, moderens adfærd er forbedret, samt den kognitive ydeevne og vægtøgning af smågrise3,10,11,12,13. Efter fravænning kan det være stressende at gruppere grise (ukrudt, dyrkning eller finishers) fra forskellige kuld eller kuglepenne og forårsage aggressivitet over for andre pennehjælpere, hvilket kan medføre skader på14,15. Derfor, når du blander ukendte grise, giver meningsfuld miljømæssig berigelse kan potentielt reducere forekomsten af uønsket adfærd som følge af frustration og aggressivitet eller omdirigering af rodeadfærd.
Ifølge EU-Rådets direktiv 2008/120/EF (der blev oprettet i 2001/93/EF) kræves det, at svinene har permanent adgang til en tilstrækkelig mængde materiale, således at der kan foretages passende efterforsknings-og manipulations aktiviteter, såsom halm, hø, træ, Savsmuld, champignon kompost, tørv eller en blanding af disse5,6. Anvendelsen af disse materialer kan dog være uoverskuelig på mange bedrifter, da det kan forårsage blokering af dræn-og kloaksystemer, især på bedrifter med lameller. I henhold til EU-Rådets direktiv kan landbrugerne stadig levere alternative berignings materialer, så længe det gør det muligt for svinene at udføre egentlige efterforsknings-og manipulations aktiviteter.
Mangel på miljømæssig berigelse kan potentielt føre til frustration og stress3, som kan aktivere hypothalamus hypofyse adrenal (hPa) akse. Hos grise, såvel som hos mennesker og andre dyr, stress fører typisk til sekretionen af adrenocorticotropt hormon (ACTH) fra hypofysen. ACTH binder sig til dets receptorer på binyrebarken og stimulerer adrenal frigivelse af glukokortikoid cortisol, som betragtes som en stor biomarkør af stress og kan måles i blod, urin, spyt og hår. Saliva cortisol er en markør for akut stress, da det afspejler sin biologisk aktive koncentration i blodet4. Den har fordelen af en ikke-invasiv prøveindsamling uden håndtering af dyrene ved hjælp af bomulds Tove, der leveres som miljøberigelse16,17. Hår cortisol bliver brugt som en markør for kronisk stress, da cortisol ophobes i håret over tid og kan udvindes og måles18,19; men det kræver dyre håndtering, antallet af gentagne prøvetagning er begrænset af hårvækst sats, og analysen er mere besværlig, da det kræver lang udvinding proces. Stadig, både spyt og hår cortisol kan give supplerende oplysninger til æsler dyrevelfærd.
Formålet med dette dokument er (1) at give metodologiske oplysninger om, hvordan man sikrer en relativt enkel og praktisk meningsfuld miljøberigelse for svin, der er anbragt på lammede gulve i forskellige stadier af deres liv (faring og amning, til slagtekyllinger), og (2) at påvise, hvordan man ikke-invasivt indsamle spytprøver til måling af cortisol koncentrationer, som en biomarkør for akut stress.
Protocol
Representative Results
Discussion
Heri beskrives protokoller, der beskriver, hvordan man giver en enkel og praktisk miljømæssig berigelse for svin, som er anbragt på lammede gulve i forskellige stadier af deres liv, og hvordan man ikke-invasivt indsamler spytprøver til måling af cortisol koncentrationer, som en biomarkør for akut stress. Halm som en strøelse betragtes som en af de mest egnede miljømæssige berigelse for svin, men kan være upraktisk på lameller gulve. Men relativt billige alternativer såsom jute, bomuld reb, halm i stativer, og…
Divulgazioni
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Vi takker Lahav CRO for at gennemføre forskningen i deres gård og til gårdens team for at yde værdifuld teknisk hjælp i hele studiet. Undersøgelsen blev finansieret af Israels Chief Scientist, Ministeriet for landbrug og udvikling af landdistrikter.
Materials
| Bite-Rite | Ikadan System USA Inc. | Consider ordering additional replaceable silicone sticks | |
| ELISA; Saliva Cortisol Kit | DRG International Inc. NJ, USA | Slv2930 | |
| HALM 60/80 CM | W. Domino A/S, DK | 49084/ 85 | |
| TEGO Swine Oral Fluids Kit | ITL BioMedical, USA | A100930 | Including everything needed for the saliva sampling protcol |
Riferimenti
- McGlone, J. J. The Future of Pork Production in the World: Towards Sustainable, Welfare-Positive Systems. Animals (Basel. 3, 401-415 (2013).
- Kuberka, L., Cozzens, T., Mezoughem, C. Livestock and Poultry: World Markets and Trade. Available at: https://apps.fas.usda.gov/psdonline/circulars/livestock_poultry.pdf [accessed). USDA-FAS, Office of Global Analysis, Global Commodity Analysis Division. , (2018).
- Oostindjer, M., et al. Effects of environmental enrichment and loose housing of lactating sows on piglet performance before and after weaning. Journal of Animal Science. 88, 3554-3562 (2010).
- Munsterhjelm, C., et al. Environmental enrichment in early life affects cortisol patterns in growing pigs. Animal. 4, 242-249 (2010).
- Bracke, M. B. M., Koene, P. Expert opinion on metal chains and other indestructible objects as proper enrichment for intensively-farmed pigs. PLoS One. 14, (2019).
- Marcet Rius, ., M, , et al. Providing straw to allow exploratory behaviour in a pig experimental system does not modify putative indicators of positive welfare: peripheral oxytocin and serotonin. Animal. 12, 2138-2146 (2018).
- Giuliotti, L., Benvenuti, M. N., Giannarelli, A., Mariti, C., Gazzano, A. Effect of Different Environment Enrichments on Behaviour and Social Interactions in Growing Pigs. Animals. 9, (2019).
- Stafford, K. J. Tail biting: an important and undesirable behaviour of growing pigs. Veterinary journal. 186, 131-132 (2010).
- Sutherland, M. A. Welfare implications of invasive piglet husbandry procedures, methods of alleviation and alternatives: a review. New Zealand Veterinary Journal. 63, 52-57 (2015).
- Herskin, M. S., Jensen, K. H., Thodberg, K. Influence of environmental stimuli on nursing and suckling behaviour in domestic sows and piglets. Animal Science. 68, 27-34 (1999).
- Lawrence, A. B., et al. The Effect of Environment on Behavior, Plasma-Cortisol and Prolactin in Parturient Sows. Applied Animal Behaviour Science. 39 (94), 313-330 (1994).
- Baxter, E. M., Lawrence, A. B., Edwards, S. A. Alternative farrowing accommodation: welfare and economic aspects of existing farrowing and lactation systems for pigs. Animal. 6, 96-117 (2012).
- Oliviero, C., Heinonen, M., Valros, A., Halli, O., Peltoniemi, O. A. Effect of the environment on the physiology of the sow during late pregnancy, farrowing and early lactation. Animal Reproduction Science. , 365-377 (2008).
- Thomsen, R., Edwards, S. A., Rousing, T., Labouriau, R., Sorensen, J. T. Influence of social mixing and group size on skin lesions and mounting in organic entire male pigs. Animal. 10, 1225-1233 (2016).
- Rydhmer, L., Hansson, M., Lundstrom, K., Brunius, C., Andersson, K. Welfare of entire male pigs is improved by socialising piglets and keeping intact groups until slaughter. Animal. 7, 1532-1541 (2013).
- Heimburge, S., Kanitz, E., Otten, W. The use of hair cortisol for the assessment of stress in animals. General and Comparative Endocrinology. , 10-17 (2019).
- Morgan, L., et al. Effects of group housing on reproductive performance, lameness, injuries and saliva cortisol in gestating sows. Preventive Veterinary Medicine. , 10-17 (2018).
- Meyer, J. S., Novak, M. A. Minireview: Hair cortisol: a novel biomarker of hypothalamic-pituitary-adrenocortical activity. Endocrinology. 153, 4120-4127 (2012).
- Meyer, J., Novak, M., Hamel, A., Rosenberg, K. Extraction and analysis of cortisol from human and monkey hair. Journal of Visualized Experiments : JoVE. , (2014).
- Lahrmann, H. P., Oxholm, L. C., Steinmetz, H., Nielsen, M. B., D’Eath, R. B. The effect of long or chopped straw on pig behaviour. Animal. 9, 862-870 (2015).
- Boumans, I., de Boer, I. J. M., Hofstede, G. J., Fleur, l. a., E, S., Bokkers, E. A. M. The importance of hormonal circadian rhythms in daily feeding patterns: An illustration with simulated pigs. Hormones and Behavior. 93, 82-93 (2017).
- Schonreiter, S., et al. Salivary cortisol as a stress parameter in piglets. Tierarztliche Praxis Ausgabe G: Grosstiere – Nutztiere. 27, 175-179 (1999).
- Cook, N. J., Hayne, S. M., Rioja-Lang, F. C., Schaefer, A. L., Gonyou, H. W. The collection of multiple saliva samples from pigs and the effect on adrenocortical activity. Canadian Journal of Animal Science. 93, 329-333 (2013).
- Reimert, I., Rodenburg, T. B., Ursinus, W. W., Kemp, B., Bolhuis, J. E. Responses to novel situations of female and castrated male pigs with divergent social breeding values and different backtest classifications in barren and straw-enriched housing. Applied Animal Behaviour Science. , 24-35 (2014).
- Avan de Weerd, H., Day, J. E. L. A review of environmental enrichment for pigs housed in intensive housing systems. Applied Animal Behaviour Science. 116, 1-20 (2009).
- Wright, K. D., Hickman, R., Laudenslager, M. L. Hair Cortisol Analysis: A Promising Biomarker of HPA Activation in Older Adults. Gerontologist. 55 Suppl 1, S140-S145 (2015).
- Decorte, I., et al. Detection of total and PRRSV-specific antibodies in oral fluids collected with different rope types from PRRSV-vaccinated and experimentally infected pigs. BMC Veterinary Research. 10, 134 (2014).
