توفير الإثراء البيئي المجدي وقياس الكورتيزول اللعاب في الخنازير التي تقع علي الأرضيات المضلعة
Summary
يوضح هذا البروتوكول كيفيه توفير الإثراء البيئي ذي المغزى العملي لخنازير التي يتم إيواؤها علي الأرضيات المضلعة خلال المراحل المختلفة من حياتهم ، وكيفيه جمع عينات اللعاب بطريقه غير الغازية لقياس تركيزات الكورتيزول, كمؤشر حيوي للإجهاد الحاد.
Abstract
وبما ان لحم الخنزير هو اللحم الأكثر استهلاكا في جميع انحاء العالم ، فان رفاه الماشية في صناعه الخنازير أصبح بشكل متزايد شاغلا عاما رئيسيا ، مما يفرض ضغطا كبيرا من العملاء والمشرعين وأصحاب المصلحة الآخرين ، لاجراء تغييرات اداريه علي تحسين رفاه هذه الماشية. وقد أظهرت عده دراسات ان توفير الإثراء البيئي لخنازير يسمح لهم بالتعبير عن سلوكهم الطبيعي ، مثل تاصيل واستكشاف ، وكذلك التعشيش قبل التجديف ، ويرتبط مع انخفاض الإجهاد وتحسين الإنتاج والرعاية الاجتماعية. ومع ذلك ، ينبغي مراعاه العديد من الاعتبارات عند توفير الإثراء البيئي ، مثل نوع الارضيه والصرف الصحي وشبكات الصرف الصحي ، ومرحله الخنازير في الحياة ، والمواد ، فضلا عن أسلوبها المعلق ، وارتفاعها وموقعها داخل القلم. وأهداف هذه الورقة هي (1) لإعطاء معلومات منهجيه عن كيفيه توفير إثراء بيئي بسيط نسبيا وعمليا لخنازير التي يتم إيواؤها في الطوابق المضلعة خلال المراحل المختلفة من حياتهم ، و (2) شرح كيفيه جمع عينات اللعاب لقياس تركيزات الكورتيزول ، كمؤشر حيوي للإجهاد الحاد. وتشمل البروتوكولات المعلومات المتعلقة باستخدام الجوت ، وحبال القطن ، والقش في الرفوف ، فضلا عن أجهزه العصي المصنوعة من السيليكون القابلة للمضغ باعتبارها إثراء بيئيا في أقلام التجديف والرضاعة والحبوب والتشطيبات. الاضافه إلى ذلك ، يتم تفصيل استخدام حبل القطن لجمع عينات اللعاب غير الغازية لتحليل تركيزات الكورتيزول. والبروتوكولات المقدمة ذات صله بالمهنيين الراميين إلى تحسين ورصد رفاه الماشية في كل من البحوث وزراعه الخنازير الصناعية.
Introduction
لحم الخنزير هو اللحوم الأكثر استهلاكا في جميع انحاء العالم ، مع أكثر من 1,300,000,000 الخنازير التي يتم تربيتها وذبحها سنويا1،2. في السنوات الاخيره ، أصبح رفاه الماشية في صناعه الخنازير بشكل متزايد شاغلا عاما رئيسيا ، الأمر الذي يفرض ضغطا كبيرا ، ياتي من العملاء والمشرعين وأصحاب المصلحة الآخرين ، لاجراء تغييرات اداريه لتحسين رفاه هذه الكائنات. وأظهرت عده دراسات ان توفير الإثراء البيئي لخنازير يرتبط بانخفاض الإجهاد وتحسين الإنتاج والرفاه ، لأنه يسمح لخنازير للتعبير عن سلوكهم الطبيعي ، مثل تاصيل واستكشاف ، فضلا عن التعشيش قبل فارتجديف3،4،5،6،7.
وتعتبر الخنازير لتكون الحيوانية الذكية ، ولها طبيعة فضولي للغاية. وهكذا ، إذا لم يتم توفير بيئة مناسبه ، الخنازير سوف تظهر علي الأرجح السلوك النمطي والسلوك الاجتماعي المتلاعب المباشر نحو القلم الزملاء ، والتي قد تؤدي إلى العض الذيل ، فضلا عن غيرها من الإصابات والإجهاد8،9. التالي ، فان تقديم الإثراء البيئي المجدي ينصح به المهنيون ، وحتى في بعض البلدان التي تفرضها اللوائح والتشريعات ، مثل توجيه مجلس الاتحاد الأوروبي 2008/120/EC5.
ويمكن ان يشكل توفير إثراء بيئي ذي مغزى تحديا ؛ وينبغي ان تفي بالاحتياجات السلوكية الطبيعية لخنازير في كل مرحله من مراحل حياتهم ، وكذلك تاخذ في الاعتبار القيود العملية والتقنية. قبل التجديف ، وتوفير المواد التعشيش يرتبط مع أقصر مده التجديف ، فضلا عن ارتفاع معدل البقاء علي قيد الحياة من الخنازير حديثي الولادة خلال التجديف وطوال فتره الرضاعة. وعلاوة علي ذلك ، في الأقلام الحرة مع الإثراء البيئي ، وتحسين السلوك الأمومي ، فضلا عن الأداء المعرفي وزيادة الوزن من خنازير3،10،11،12،13. بعد الفطام ، وتجميع الخنازير (weaners ، والنمو أو التشطيبات) من مختلف الريش أو الأقلام يمكن ان تكون مرهقه وتسبب العدوانية تجاه الآخرين القلم ، والتي قد تؤدي إلى إصابات14،15. ولذلك ، عند خلط الخنازير غير مالوفه ، وتوفير إثراء البيئية ذات مغزى يمكن ان تقلل من حدوث السلوك غير المرغوب فيها الناجمة عن الإحباط والعدوانية أو أعاده توجيه السلوك تاصيل.
ووفقا للتوجيه الصادر عن مجلس الاتحاد الأوروبي 2008/120/EC (الذي أنشئ في 2001/93/EC) ، فانه من المطلوب ان يكون لدي الخنازير امكانيه الوصول الدائم إلى كميه كافيه من المواد ، للتمكين من القيام بأنشطه التحقيق والتلاعب المناسبة ، مثل القش والقش والخشب نشارة الخشب ، فطر السماد ، الخث أو خليط من هذه5،6. ومع ذلك ، قد يكون استخدام هذه المواد لا يمكن السيطرة عليها في العديد من المزارع ، لأنها قد تسبب انسداد في شبكات الصرف الصحي والمجاري ، وخاصه في المزارع ذات الأرضيات المضلعة. ومع ذلك ، ووفقا لتوجيهات مجلس الاتحاد الأوروبي ، يمكن للمزارعين توفير مواد إثراء بديله ، طالما انها تسمح للخنازير باجراء التحقيقات المناسبة وأنشطه التلاعب.
قد يؤدي الافتقار إلى الإثراء البيئي إلى الإحباط والإجهاد3، والتي قد تنشط محور الغدة النخامية طائي (HPA). في الخنازير, وكذلك في البشر والحيوانية الأخرى, الإجهاد يؤدي عاده إلى إفراز هرمون كظر (ACTH) من الغدة النخامية. ACTH بربط مستقبلاتها علي قشره الغدة الكظرية ويحفز الإفراج عن الغدة الكظرية من الكورتيزول جلوكورتيكويد ، الذي يعتبر بمثابه الحيوية الرئيسية للإجهاد ويمكن قياسها في الدم والبول واللعاب والشعر. اللعاب الكورتيزول هو علامة للإجهاد الحاد ، لأنه يعكس تركيزه النشط بيولوجيا في الدم4. هو يتلقى الميزة من [نون-جغمنت] عينه تجميع, دون يعالج من الماشية, بواسطة قطن حبال يزود كاثراء بيئي16,17. يتم استخدام الكورتيزول الشعر كعلامة للإجهاد المزمن ، حيث يتراكم الكورتيزول في الشعر مع مرور الوقت ، ويمكن استخراج ويقاس18،19؛ ومع ذلك ، فانه يتطلب التعامل مع الحيوانية ، وعدد من العينات المتكررة محدوده بمعدل نمو الشعر ، والتحليل هو أكثر تعقيدا لأنها تتطلب عمليه استخراج طويلة. ومع ذلك ، قد يوفر كل من اللعاب والشعر الكورتيزول معلومات تكميليه لتقويم الرفاه الحيواني.
وأهداف هذه الورقة هي (1) لإعطاء معلومات منهجيه عن كيفيه توفير إثراء بيئي بسيط نسبيا وعمليا لخنازير التي تقع في الطابق المضلع خلال مراحل مختلفه من حياتهم (التجديف والرضاعة ، weaners إلى التشطيبات) ، و (2) لشرح كيفيه غير اينفاسيفيلي جمع عينات اللعاب لقياس تركيزات الكورتيزول ، كمؤشر حيوي للإجهاد الحاد.
Protocol
Representative Results
Discussion
هنا ، ونحن وصف البروتوكولات بالتفصيل كيفيه توفير الإثراء البيئي بسيطه وعمليه لخنازير التي تقع في الطابق مضلع خلال مراحل مختلفه من حياتهم ، وكيفيه غير اينفاسيفيلي جمع عينات اللعاب لقياس الكورتيزول تركيزات ، كمؤشر حيوي للإجهاد الحاد. يعتبر القش كاسره واحده من الإثراء البيئي الأكثر ملاءمة …
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
نشكر Lahav كرو لاجراء البحوث في مزرعتهم ولفريق المزرعة لتقديم المساعدة الفنية القيمة طوال الدراسة. وقام بتمويل هذه الدراسة كبير العلماء في إسرائيل ، وزاره الزراعة والتنمية الريفية.
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 |
References
- 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).
